Laktoperoksidaz Enziminin Sülfamat Türevleri Bileşikleri Üzerineİnhibisyon Profili

Sülfamat iskeleti içeren birçok doğal ürün ve ilaç etken maddelerinde bulunmaktadırlar. Son zamanlarda, sülfamatlar bileşiklerininbulundurdukları fonksiyonel gruplarından dolayı malzeme bilimcisi ve farmakolog tarafından daha fazla ilgi görmektedirler.Peroksidazlar (POD), metabolik fonksiyonlarından dolayı gıda ve ilaç endüstrisinde enzimatik reaksiyonlarda ve klinik teşhislerdeönemli kullanım alanında yer alırlar. Laktoperoksidaz (LPO, EC 1.11.1.7 ) peroksidaz ailesinin bir üyesidir. Bu enzim sütte, tükürükteve gözyaşında bulunan bir oksidoredüktaz olup, patojen mikroorganizmalara karşı yeni doğanların bağırsak sistemlerini ve meme bezlerini korumada önemli bir role sahip olmaktadır. Memeli sütlerinden edilen LPO enzimi, bakterilerin büyümesinin baskılanmasındave bakteri inhibisyonunun desteklenmesinde oldukça önemlidir. Sığır LPO’sunun bakteriyal büyümeyi inhibe etmesi, H2O2 vetiyosiyanat içeren peroksidaz sistemine atfedilir. Bu sistemin antimikrobiyal etkisi sütte doğal olarak oluşmuştur. LPO enzimi üzerineyapılan antibakteriyal çalışmalarda LPO-tiyosiyanat ve peroksit sisteminin patajonik bakterilerde önemli derecede inhibisyona sebepolduğu tespit edilmiştir. LPO’nun birçok uygulama alanı vardır. Peroksidazlar hem gıdalarda hem de farmakolojik uygulamalardakoruyucu olarak kullanılır ve süt işleme tesislerinde nakil esnasında sütün muhafazası amacıyla süt endüstrisinde kullanılmaktadır. Buçalışmanın amacı, LPO enzimi üzerine Metil benzoilsülfamat, Metil (2-bromobenzoil) sülfamat, Metil (3-fenilpropanoil) sülfamat,Metil (1-naphthoil) sülfamat, Metil (2-metilbenzoil) sülfamat, Metil (2-iyodobenzoil) sülfamat, Metil (2-fenilbutanoil) sülfamat, Metil(4-isopropilbenzoil) sülfamat, Metil (4-metoksibenzoil) sülfamat ve Metil (isoquinoline-1-karbonil) sülfamat bileşilklerinin in vitroetkilerini belirlemektir. Bu sülfamat türevi bileşiklerinin LPO enzimi üzerindeki inhibisyon etkisini belirlemek için, enzim aktiviteleriölçülerek her bir inhibitör için Lineweaver-Burk grafikleri çizildi; Ki sabiti ve inhibisyon tipleri bu çizilen grafiklerden bulnunarakhesaplanıldı. Ki değerleri sırasıyla Metil benzoilsülfamat 0,70 μM, Metil (2-bromobenzoil) sülfamat 0,025 μM, Metil (3-fenilpropanoil) sülfamat 0,018 μM, Metil (1-naphthoil) sülfamat 0,047 μM, Metil (2-metilbenzoil) sülfamat 0,043 μM, Metil (2-iyodobenzoil) sülfamat0,19 μM, Metil (2-fenilbutanoil) sülfamat 0,39 μM, Metil (4-isopropilbenzoil) sülfamat 0,42 μM, Metil (4-metoksibenzoil) sülfamat0,078 μM, Metil (isoquinoline-1-karbonil) sülfamat 0,075 μM olarak belirlendi. Metil (4-isopropilbenzoil)sülfamat bileşiği yarışmasızinhibisyon ve diğer maddeler yarışmalı inhibisyon gösterdiği kaydedildi. Metil (2-metilbenzoil)sülfamat bileşiği ise en etkili inhibitörözelliğini yarışmalı inhibisyon tipi LPO enzimi üzerine 0.018 ± 0.024 μM Ki değeri ile göstermiştir.

Inhibition Profile of Lactoperoxidase Enzyme on Sulfamate Derivatives

They are found in many natural products and active ingredients that contain a sulfamate skeleton. Recently, due to the functional groupsof sulfamates compounds, they have received more attention from the material scientist and pharmacologist. Due to their metabolicfunctions, peroxidases (POD) are important in enzymatic reactions and clinical diagnoses in the food and pharmaceutical industry.Lactoperoxidase (LPO, EC 1.11.1.7) is a member of the peroxidase family. This enzyme is an oxidoreductase found in milk, saliva and tears and has an important role in protecting the gut systems and mammary glands of newborns against pathogenic microorganisms.The LPO enzyme from mammalian milk is very important in suppressing the growth of bacteria and promoting bacterial inhibition.Inhibition of bacterial growth of bovine LPO is attributed to the peroxidase system containing H2O2 and thiocyanate. The antimicrobialeffect of this system occurs naturally in milk. In antibacterial studies on LPO enzyme, LPO-thiocyanate and peroxide system has beenfound to cause a significant inhibition of pathogenic bacteria. LPO has many application areas. Peroxidases can be used as preservativesin both food and pharmacological applications, and are used in the milk industry for milk preservation during transport in milkprocessing plants. The aim of this study is to determine the in vitro effects of Methyl benzoylsulfamate, Methyl (2-bromobenzoyl)sulfamate, Methyl (3-phenylpropanoyl) sulfamate, Methyl (1-naphthoyl) sulfamate, Methyl (2-methylbenzoyl) sulfamate, Methyl (2- iodobenzoyl) sulfamate, Methyl (2-phenyl), Methyl (4-isopropylbenzoyl) sulfamate, Methyl (4-methoxybenzoyl) sulfamate and Methyl(isoquinoline-1-carbonyl) sulfamate compounds on LPO enzyme. To determine the inhibition effect of these sulfamate derivativecompounds on the LPO enzyme, Lineweaver-Burk plots were drawn for each inhibitor by measuring enzyme activities; Ki constant andinhibition types were calculated from these plotted graphs. Ki values were determined as Methyl benzoylsulfamate 0.70 μM, Methyl(2-bromobenzoyl) sulfamate 0.025 μM, Methyl (3-phenylpropanoyl) sulfamate 0.018 μM, Methyl (1-naphthoyl) sulfamate 0.047 μM,Methyl (2-methylbenzoyl) sulfamate 0.043 μM, Methyl (2-methylbenzoyl) sulfamate 0.043 μM -Iodobenzoyl) sulfamate 0.19 μM,Methyl (2-phenylbutanoyl) sulfamate 0.49 μM, Methyl (4-isopropylbenzoyl) sulfamate 0.42 μM, Methyl (4-methoxybenzoyl) sulfamate0.078 μM, Methyl (isoquinoline-1-carbonyl ) sulfamate 0.075 μM, respectively. Methyl (4-isopropylbenzoyl) sulfamate compound wasnoted to exhibit non-competitive inhibition and other substances showed competitive inhibition. Methyl (2-methylbenzoyl) sulfamatecompound, on the other hand, showed its most effective inhibitory feature on competitive competitive inhibition type LPO enzyme with a value of Ki 0.018 ± 0.024 μM.

___

  • Albright, J.D., Devries, V.G., Du, M.T., Largis, E.E., Miner, T.G., Reich, M.F., Shepherd, R.G. (1983). Potential antiatherosclerotic agents. 2. (Aralkylamino)- and (alkylamino)benzoic acid analogs of cetaben J. Med. Chem. 26 1393e1411.
  • Atamer M, Kocak C, Cimer A, Odabasi S, Tamucay B, Yamaner N. (1999). Some quality characteristics of Kasar cheese manufactured from milk preserved by activation of lactoperoxidase/thiocyanate/hydrogen peroxide (LP) system. Milchwissenschaft, 54: 553–556.
  • Atmaca, U. (2019). Efficient and one-pot synthesis of novel sulfamates from carboxylic acids. Tetrahedron 75 (34), 130467.
  • Atmaca, U. (2020) Tek Kapta Yeni Bir Yöntemle Alkollerden Potansiyel Biyolojik Aktif Azidosülfonil Bileşiklerinin Sentezi. Journal of the Institute of Science and Technology. 0(1): 345-356.
  • Berg, J.M., Tymoczko, J.L., Stryer, L. (2014). Biyokimya. Palme Yayıncılık, 241-247p, Ankara.
  • Booth, KS, Kimura, S., Lee, HC., Ikeda-Saito, M., & Caughey, WS. (1989). Bovine myeloperoxidase and lactoperoxidase each contain a high affinity binding site for calcium. Biochemical and Biophysical Research Communications. 160, 879±902.
  • Champe, P.C., Harvey, R.A., Ferrier, D.R. (2007). Lippincott’s lllustrated Reviews Serisinden: Biyokimya. Nobel Tıp Kitapevleri, Bursa
  • Daryadel S, Atmaca U, Taslimi P, Gulcin I, Celik M. (2018). Novel sulfamate derivatives of menthol: Synthesis, characterization, and cholinesterases and carbonic anhydrase enzymes inhibition properties. Archiv Der Pharmazie. 351.
  • Davies, KJ. (1995). Oxidative stress: the paradox of aerobic life. Biochem Soc Symp.61:1–31.
  • de Wit JN, van Hooydonk ACM. (1996). Structure, functions and applications of lactoperoxidase in natural antimicrobial systems. Netherlands Milk & Dairy Journal. 50: 227±244.
  • Demir Y, Beydemir Ş. (2015). Purification, refolding, and characterization of recombinant human paraoxonase-1. Turkish Journal of Chemistry. 39(4): 764-776.
  • Elagamy, E., Ruppanner, R., Ismail, A., Champagne, C.P., and Assal, R. (1992). Antibacterial and antiviral activity of camel milk protective proteins. J. Dairy. Res. 59, 169-175.
  • Goddard-Borger ED, Stick RV. (2007). An efficient, inexpensive, and shelf-stable diazotransfer reagent: Imidazole-1-sulfonyl azide hydrochloride. Organic Letters. 9: 3797-800
  • Gulcin I, Mshvildadze V, Gepdiremen A, Elias R. (2006). Screening of antioxidant and antiradical activity of monodesmosides and crude extract from Leontice smirnowii Tuber. Phytomedicine. 13: 343–351.
  • Haddain MS, Ibrahim SA, Robinson RK. (1996). Preservation of raw milk by activation of the natural lactoperoxidase systems. Food Control. 7: 149–152.
  • Gülçin, İ., Kirecci, E., Akkemik, E., Topal, F., Hisar, O. (2010a). Antioxidant and Antimicrobial Activities of an Aquatic Plant: Duckweed (Lemna minor L.). Turkish Journal of Agriculture and Forestry. 34, 175-188.
  • Haddain, M.S., İbrahim, S.A., and Robinson, R.K. (1996). Preservation of raw milk by activation of the natural lactoperoxidase systems. Food Control. 7, 149-152.
  • Hartwig JF. (1998). Carbon-heteroatom bond-forming reductive eliminations of amines, ethers, and sulfides. Accounts of Chemical Research. 31: 852-60.
  • Hussain S, Slikker W, Ali SF. (1995). Age related changes in antioxidant enzymes, superoxide dismutase, catalase, glutathione peroxidase and glutathione in different region of mouse brain. International Journal of Developmental Neuroscience.13: 811–817.
  • Ilardi, E.A. Vitaku, E. Njardarson, J.T. (2014). J. Med. Chem. 57, 2832e2842.
  • Jacob BM, Monoj NK, Haridas M. (1998). Antibacterial property of goat milk lactoperoxidase. Indian Journal of Experimental Biology. 31: 808.
  • Kumar R, Bhatla KL. (1995). Purification, crystallization and preliminary x-ray crystallographic analysis of lactoperoxidase from buffalo milk. Acta Crystallographica. 51: 1094.
  • Kussendrager KD, van Hooijdonk ACM. (2000). Lactoperoxidase: physico-chemical properties, occurrence, mechanism of action and applications. British Journal of Nutrition. 84: 19–25.
  • Lehninger, A.L., Nelson, D.L., Cox, M.M. (2005). Principles of biochemistry, 3. Baskıdan çeviri (Çeviri editörü: Kılıç N.), Palme Yayıncılık.
  • Llaverias, G., Laguna, J.C. Alegret, M. Cardiovasc. (2003) Drug Rev. 21, 33e50
  • Paul, K.G., and Ohlsson, P.I. (1985). In the Lactoperoxidase System: Pruitt KM, and Tenovue YO, (Eds.) Chemistry and Biological Significance, New York, USA: Marcel Dekker Inc. p.15-29.
  • Peterson, E.M., Brownell, J., Vince, R. (1992). J. Med. Chem. 35, 3991e4000.
  • Pütter, J., and Becker, R. (1987), Methods of Enzymatic Analysis: Peroxidases Bergmeyer, third edition, VCH ,New York, s.286.
  • Reiter, B., & HaÈrnulv, G. (1984). Lactoperoxidase antibacterialsystem: natural occurrence, biological functions and practical applications. Journal of Food Protection, 47, 724±732.
  • Reiter, B., & Perraudin, JP. (1991). Lactoperoxidase: biological functions. In Peroxydases in Chemistry and Biology. pp. 143± 180. Boca Raton: CRC Press.
  • Sharma, S., Singh, A. K., Kaushik, S., Sinha, M., Singh, R. P., et al. (2013). Lactoperoxidase structural insights into the function, ligand binding and inhibition. International journal of biochemistry and molecular biology. 4(3), 108.
  • Shindler, J.S., and Bardsley, W.G. (1975). Steady-state kinetics of lactoperoxidase with ABTS as chromogen. Biochem. and Biophys. Res. Comm. 67, 1307.
  • Sisecioğlu M, Cankaya M, Ozdemir H. (2009). Effects of some vitamins on lactoperoxidase enzyme activity. Internatıonal Journal for Vitamin and Nutrition Research. 79: 188–194.
  • Sisecioglu, M., Gulcin, I., Cankaya, M., Atasever, A., & Ozdemir, H. (2010). The effects of norepinephrine on lactoperoxidase enzyme. Scientific Research and Essays. 5,1351–1356.
  • Thanabal, V., & La Mar, GN. (1989) A nuclear Overhauser effect investigation of the molecular and electronic structure of the heme crevice in lactoperoxidase. Biochemistry, 28, 7038±7044.
  • Uguz, M.T., & Ozdemir, H. (2005). Purification of bovine milk lactoperoxidase and nvestigation of antibacterial properties at different thiocyanate mediated. Applied. Biochemistry andMicrobiology. 41, 397–401.
  • Van Huystee, R.B. (1987). Some moleculer aspects of plant peroxidase biosynthetic studies. Ann. Rev. Plant. Physiol, 38, 205.
  • Wolfson, LM., & Sumner, SS. (1993). Antimicrobial activity of the lactoperoxidase system. A review. Journal of Food Protection. 56, 887±892.
Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi-Cover
  • Yayın Aralığı: Yılda 4 Sayı
  • Başlangıç: 2013
  • Yayıncı: Osman Sağdıç
Sayıdaki Diğer Makaleler

Analitik Hiyerarşi Prosesi (AHP) ve Coğrafi Bilgi Sistemleri (CBS) kullanılarak Osmaniye'deki Rüzgar Enerjisi Santrallerinin (RES) Yatırımına Uygun Alanların Belirlenmesi

Ozan ARTUN

Üzüm Suyunun Isıtılmasında Güncel Elektriksel Isıtma Uygulaması;Ohmik Isıtma

Serdal SABANCI

Fitopatojenlere Karşı Dayanıklılıkta CRISPR/Cas Teknolojisi

Fatih DEMİREL, Mustafa USTA, Serap DEMİREL

Ayrıştırma Yöntemlerinin Derin Öğrenme Algoritması ile TanımlananRüzgâr Hızı Tahmin Modeli Başarımına Etkisinin İncelenmesi

Aytaç ALTAN, Seçkin KARASU

Serebral Palsili Çocukların Yürüme Karakteristiğinin BiyomekanikDeğerlendirmesi

Yunus Ziya ARSLAN

Faster R-CNN Evrişimsel Sinir Ağı Üzerinde Geliştirilen ModelinDerin Öğrenme Yöntemleri ile Doğruluk Tahmini ve Analizi:Nesne Tespiti Uygulaması

Ali ÇETİNKAYA, Hakan AYDIN, Okan YILMAZ

Şanlıurfa Ekolojik Koşullarında Yetiştirilen Bazı Nohut (Cicerarietinum L.) Çeşitlerinin Verim ve Verim Unsurlarının Belirlenmesi

Numan BİLDİRİCİ, Ömer DEMİRCİ

Siyah Kuşburnu Meyvesinden Süperkritik CO2 Ekstraksiyonu ileDoğal Pigment Eldesinin Yüzey Yanıt Yöntemi KullanılarakModellenmesi ve Optimizasyonu

Mine GÜLTEKİN ÖZGÜVEN, Beraat ÖZÇELİK, Kadriye Nur KASAPOĞLU, Evren DEMİRCAN

Zencefil ve Keten Tohumu Oleoresinlerinin Elde Edilmesi veEkstraksiyon Koşullarının Cevap Yüzey Yöntemi İle Optimizasyonu

Büşra ŞAHİN, Seda ÖZGEN

Yoğunluk Fonksiyonel Teorisi ile Kontrast Madde Iomeprol Üzerinde Çözücü Etkileri

Meryem EVECEN, Fatma KANDEMİRLİ, Sedat Giray KANDEMİRLİ, Fatma GENÇ