Geri Dön

Native state dynamics and recognition/bending processes in globular proteins

Globüler proteinlerde doğal hal dinamiği ve tanıma/bağlanma süreçleri

  1. Tez No: 129429
  2. Yazar: NEŞE KURT
  3. Danışmanlar: PROF. DR. TÜRKAN HALİLOĞLU
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Kimya, Chemistry
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2002
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 102

Özet

ÖZET GLOBÜLER PROTEİNLERDE DOĞAL HAL DİNAMİĞİ VE TANIMA/BAĞLANMA SÜREÇLERİ Proteinlerin dinamik davranışlarının ve diğer moleküllerle fiziksel etkileşimlerinin belirlenmesi, biyolojik süreçler hakkında bilgi edinmek açısından büyük önem taşımaktadır. Bu tezde, simulasyon, analitik metodlar ve deneyler kullanılarak serbest ve bağlı hallerdeki protein dinamiği ve bağlanma/tanıma süreçleri incelenmiştir. Kullanılan ana simulasyon yöntemi, istatistiksel potansiyeller ve düşük uzaylı bir model içeren Monte Carlo (MC) algoritmasına dayalıdır. Barnase, subtilisin - CI2 kompleksi ve HTV-1 proteazının konformasyon dinamiği, kooperatif hareketlerin oluşturduğu etkileşim ağının ve bağlanma sonucu oluşan farklılıkların incelenmesi amacıyla simule edilmiştir. Yapısal bazlı analitik bir yöntem olan Gaussian Ağyapı Modeli (GNM), HTV-1 proteazının dinamik özelliklerinin ayrıntılı olarak analiz edilmesinde kullanılmıştır. GNM yönteminin hem Moleküler Dinamik (MD) hem de MC simulasyonlarından alınan konformasyonlara uygulanması, iki yöntemin karşılaştırılmasını sağlamaktadır. Sonuçların tutarlılığı, GNM yönteminin doğal haldeki herhangi bir konformasyona uygulanabilirliğinin yanısıra, MC simulasyonlarının MD ile kolayca erişilemeyen uzun zaman ölçeklerindeki dinamik davranışların incelenmesinde kullanılmasını da desteklemektedir. Deneysel olarak ise, faj gösterimi yöntemi aktif ve mutant olmayan HIV-1 proteazı üzerinde denenmiş ve sonuçlar biyoinformatik dizi eşleştirmesi yöntemiyle analiz edilmiştir. Deneylerin erken safhalarında bağlanan peptidlerin seçilebiliyor olması bu tekniğin ilaca dirençli mutantlara da uygulanmasını desteklemektedir. Ayrıca, HTV-1 proteazının sübstrat seçiciliği giydirme adı verilen yöntemle de çalışılmıştır. Burada amaç, bağlanan ve bağlanmayan peptid dizilerini daha iyi ayırdedebilmek için yöntemi geliştirmektir. Uzaklığa bağlı etkileşim potansiyalleri kullanmak, peptid konformasyonunu dikkate almak ve birden fazla şablon yapı kullanmanın tahminleri iyileştirdiği görülmüştür. Son olarak, MC simulasyonu giydirme ile birleştirilerek şablon olarak kullanılacak sadece bir yapının bulunduğu durumlar için yeni bir dinamik giydirme metodu önerilmiştir.

Özet (Çeviri)

IV ABSTRACT NATIVE STATE DYNAMICS AND RECOGNITION/BINDING PROCESSES IN GLOBULAR PROTEINS Characterizing the dynamic behavior of proteins and their physical interactions with other molecules is essential for obtaining insights into biological processes. In this thesis, a combinatorial approach involving simulations, analytical methods and experiments is used to investigate the protein dynamics in free and complex forms and binding/recognition processes. The main simulation method used is an off-lattice dynamic Monte Carlo (MC) algorithm with a reduced model and statistical potentials. The conformational dynamics of barnase, subtilisin - chymotrypsin inhibitor 2 complex and HIV-1 protease are simulated with the aim of elucidating the network of interactions formed by cooperative motions, and changes induced upon binding. The structure-based analytical method called Gaussian Network Model (GNM) is used for a detailed analysis of vibrational dynamics of HIV-1 protease. Application of GNM to snapshots taken from both Molecular Dynamics (MD) and MC simulations enables a comparison of the two methods. The consistency of the results promotes the applicability of GNM to any conformation accessible in the native state, as well as using this MC simulation method to study the dynamic behavior at relatively long time scales, which can not be feasibly reached by MD simulations. On the experimental side, the phage display technique is tried on inactive wild-type HTV-1 protease and the results are analysed by the bioinformatics tool of the sequence alignment. The convergence in early rounds of phage display and a selection towards better binders confirms the viability of the technique for drug-resistant variants. The substrate specificity of HIV-1 protease is also studied by threading, with the aim of modifying the threading method for better predictions of binding and non-binding sequences. It is found that using distance-dependent interaction potentials, taking peptide conformation into account and using multiple template structures improve the results. Finally, the MC simulation method is combined with threading to suggest a new dynamic threading approach, which appears promising for systems with only one template structure available.

Benzer Tezler

  1. Self-healing nanocomposite dna hydrogels with high mechanical strength

    Yüksek mekanik dayanıma sahip kendini onarabilen nanokompozit dna hidrojelleri

    AHMET TALHA ÜZÜMCÜ

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2018

    Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Polimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ORHAN GÜNEY

    PROF. DR. OĞUZ OKAY

  2. 3 boyutlu yürüyüş analizine dayalı insan tanıma sistemi

    3d gait analysis based human recognition system

    RAMİZ GÖRKEM BİRDAL

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa

    Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. AHMET SERTBAŞ

  3. Kıbrıs Doğu Mesarya Bölgesi (Mesarga Ovası)kına gecesi geleneğinde müzik

    Musi̇c i̇n the Cyprus East Mesarya Regi̇on's (Mesarga Plai̇n)henna ni̇ght tradi̇ti̇on

    NERİMAN SUNİSİOĞLULARI

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    Halk Bilimi (Folklor)Ege Üniversitesi

    Temel Bilimler Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. İLHAN ERSOY

  4. Türk halılarının görüntü veri tabanı kullanarak saklanması ve sorgulanması

    Başlık çevirisi yok

    BARBAROS GÜNAY

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1998

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik Üniversitesi

    Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MUHİTTİN GÖKMEN

  5. The impact of metabolic reprogramming in helicobacter-activated B cell survival, differentiation, and proliferation

    Metabolik yeniden programlamanın helikobakter ile aktive edilmiş B hücrelerinin canlılığına, farklılaşmasına ve çoğalmasına etkisi

    BAHAR DENİZ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Allerji ve İmmünolojiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Moleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. AYÇA SAYI YAZGAN