Molecular mechanics of immunoglobulins predictions from a structure-based analytical approach
İmunoglobulinlerin moleküler mekaniği.Yapısal bazlı analitik yaklaşımla tahminler
- Tez No: 112126
- Danışmanlar: PROF. DR. İVET BAHAR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2001
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 65
Özet
ÖZET İMUNOGLOBULİNLERİN MOLEKÜLER MEKANİĞİ. YAPISAL BAZLI ANALİTİK YAKLAŞIMLA TAHMİNLER İmunoglobulinler, kendi yapılarından gelen bölgesel esnekliklerden dolayı, geniş bir konformasyon dağılımına sahip hareketli glikoproteinlerdir. Bu haraketlilik, imunoglobulinlerin virüs ve bakteri gibi yabancı organizmaları tanıma ve elimine etme fonksiyonlarına katkıda bulunur. Bu tezde amaç, yapısal bazlı analitik bir yaklaşımla imunoglobulinlerin moleküler mekaniğini tahmin etmektir. Tüm bir imunoglobulin G (IgG) molekülünün dinamiği, biri tavuk yumurtası beyazı lizozimi (HEL) diğeri protein G ile olmak üzere iki kompleksinin dinamikleri ile karşılaştırılmaktadır. Bu yapılar Gaussian Ağyapı Modeli (GNM) kullanılarak incelenmektedir. IgG'nin iki Fab ve bir Fc'den oluşan üç bölümünün, uzayda sabit bir konumda duran bir bölge etrafında, kooperatif esneklik sergilediği gösterilmektedir. Antijen molekülleri ile bağlanmayı belirleyici bölgeler (CDR), yüksek hareketlilikleriyle ayırt edilebilmektedir. Fv bölgesi, izole durumda, CDR'ların yüksek hareketliliğini göstermemektedir. CDR'ların çok esnek davranışı ancak tüm IgG molekülünde ortaya çıkmaktadır. Dolayısıyla, Fv bölgesinin hareketliliği, üç boyutlu yapının oluşmasıyla mümkün olmaktadır. İzole Fab bölgesinde, değişken ve sabit bölümler, simetrik olarak bükülmektedir. Buna karşılık, Fab bölgesi IgG'nin bir parçası olarak incelendiğinde, sabit bölümlerin kısıtlı hareketliliğinden dolayı, Fv'nin hareketliliği önemli ölçüde artmaktadır. Fv D1.3-lizozim kompleksinin en az hareketli bölgeleri ve fonksiyonel önemi olan rezidüleri, deneysel gözlemlerle uyumlu olarak, tespit edilmiştir. VH bölümünün hareketliliği, Iizozim bağlanmasıyla büyük ölçüde azalmakta, buna karşılık, VL bölümünün hareketliliği fazla etkilenmemektedir. VH'in azalan hareketliliği, HEL ile bağlanmanın bir sonucudur. Bu bağlanma, HEL'in enzim aktivitesinin önlenmesini sağlamaktadır. Fc bölgesi ile protein G kompleksinde, protein G, Fc bölgesindeki Ch2 ve CH3 arasındaki bağlantı bölgesinin hareketini engellemektedir. Genel olarak, kuaterner yapı oluşumu ve sübstrat maddelerle kompleksleşme, IgG'nin kolektif moleküler mekaniği üzerinde etkili değişimlere sebep olmaktadır.
Özet (Çeviri)
IV ABSTRACT MOLECULAR MECHANICS OF IMMUNOGLOBULINS. PREDICTIONS FROM A STRUCTURE-BASED ANALYTICAL APPROACH Immunoglobulins are flexible glycoproteins that can assume a wide range of conformations as a consequence of their intrinsic domain flexibilities. In this thesis, the aim is to predict the molecular mechanics of immunoglobulins from a structure-based analytical approach. For this purpose, the dynamic behavior of an intact immunoglobulin G (IgG) molecule is compared with that of two IgG complexes, one with hen egg lysozyme (HEL) and the other with protein G. The structures are examined using the Gaussian Network Model (GNM). The three fragments of the intact IgG, two Fabs and the Fc, display a cooperative flexibility around a hinge, which is almost fixed in space. The complementarity detennining regions (CDRs) are distinguished by their enhanced mobilities. The Fv domain in isolated form does not display the enhanced mobility of the CDRs. The high flexibility of the CDRs emerges only in intact IgG. Therefore, the flexibility of the Fv domain is ensured upon formation of the overall 3-D architecture. In the case of an isolated Fab region, an almost symmetrical elbow bending occurs between the variable and constant domains. However, when the Fab is part of an intact IgG, the flexibility of the Fv domain is significantly enhanced due to the restricted mobility of the constant domains. Hinge regions and functionally important residues are determined in Fv D1.3-lysozyme complex, in agreement with experimental observations. The mobility of the Vh domain is found to be drastically suppressed by lysozyme binding while that of the Vl domain is not much affected. The decreased mobility of VH is a result of HEL binding, which inhibits the enzymatic activity of HEL. In IgGl Fc-protein G complex, protein G blocks the motion of the switch region between the Ch2 and Ch3 domains. The residues involved in close interactions with protein G exhibit a decreased mobility in the complex. Overall, both the quaternary structure formation and the complexation with substrates are shown to exert dramatic effects on the collective molecular mechanics of IgG.
Benzer Tezler
- Investigation of biologically important small molecules: Quantum chemical and molecular dynamics calculations
Biyolojik öneme sahip küçük moleküllerin kuantum kimyasal ve moleküler dinamik hesaplamalarla incelenmesi
EMİNE DENİZ TEKİN
Doktora
İngilizce
2010
Fizik ve Fizik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiFizik Bölümü
PROF. DR. SAKİR ERKOÇ
- Glikan profilleme ile MS oligoklonal band analizinin gerçekleştirilmesi
Performing MS oligoclonal band analysis with glycan profiling
FURKAN ŞAHİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
BiyokimyaAcıbadem Mehmet Ali Aydınlar ÜniversitesiBiyokimya ve Moleküler Biyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET TARIK BAYKAL
DR. HASAN ÜMİT ÖZTÜRK
- Bağdat'taki otistik hastalarda biyokimyasal ve immünolojik parametrelerin araştırılması
Investigation of biochemical and immunological parameters in autism patients living in Baghdad
RANA RASHEED
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
BiyolojiÇankırı Karatekin ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. EBRU ÖZDENİZ
DR. ÖĞR. ÜYESİ MAYTHAM T. QASIM
- Investigation of NFİB function and regulation of its putative target genes in human neural stem cell and SH-SY5Y neuroblastoma cell lines
İnsan sinir kök hücre ve SH-SY5Y nöroblastom hücre hatlarında NFIB işlevinin ve potansiyel hedef genlerinin regülasyonunun incelenmesi
BETÜL ULUCA
Doktora
İngilizce
2023
Biyoteknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ASLI KUMBASAR
- Kemirgen sıtma parazitlerinde endoplazmik retikulum stresi ile indüklenen hücresel ölüm yolaklarının karakterizasyonu
Characterization of endoplasmic reticulum stress-induced cell death pathways in rodent malaria parasites
SİNEM ÜNAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Genetikİstanbul ÜniversitesiMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BEDİA PALABIYIK
DR. ÖĞR. ÜYESİ AHMED S.I. ALY