Experimental and theoretical studies of protein translocation by the sec pathway
Sec mekanizması ile protein taşınmasının deneysel ve teorik çalışmaları
- Tez No: 139492
- Danışmanlar: PROF.DR. AMABLE HORTAÇSU
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2003
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
ÖZET SEC MEKANİZMASI İLE PROTEIN TAŞINMASININ DENEYSEL VE TEORİK ÇALIŞMALARI Bakterilerdeki Sec taşıma mekanizmasıyla ilgili deneysel ve teorik çalışmaları birleştirmek amacıyla maltoza bağlanan protein-glikoz izomeraz (MBP-GI) flizyon proteininin hücre içi dağılımı çalışılmış, bulunan deneysel sonuçlar Sec mekanizması için geliştirilmiş matematiksel modele uygulanmıştır. TBl(pBGI) hücrelerinin indüklenerek MBP-GI üretmesi hücrelerin büyümesini önemli ölçüde geriletmiştir. Hücrelerin optik yoğunluğu 0.7 olduğunda indüklenip 25 saat büyümeleri, MBP-GI üretimi için en uygun koşuldur. Periplazmaya geçen MBP-GI, toplamın yüzde 1.6 sına kadar çıkmıştır. Periplazmadaki MBP-GI miktarım, indükleyici konsantrasyonu önemli ölçüde etkilememiş ancak hücrelerin indüklendikten sonra 23°C'de büyümeleri arttırmıştır. Besi ortamına ilave edilen yüzde 0.5 alanin, MBP-Grnin toplam üretimini yüzde 24, periplazmadaki miktarım da yüzde 180 arttırmıştır. Ayrıca üretilen MBP-Grnin yüzde 18'ini de besi ortamına çıkartmıştır. Glisin, MBP-GI üreten E. coli TBI hücrelerinin büyümesini azaltmış ve ölmelerine neden olmuştur. Diğer taraftan glisinin GI üreten E. coli DH5a hücreleri üstünedeki etkisi daha az olmuştur. Besi ortamına yapılan pH ayarlamaları MBP-GI'mn periplazmaya taşınmasında etkili olmamıştır. Sec taşıma mekanizması hakkında yayınlanmış bilgiler çerçevesinde proteinlerin hedefleme ve hücre zarından geçiş aşamaları için matemetiksel bir model kurulmuştur. Çıkartılan hız denklemleri, MBP-Grnin periplazmaya geçişinin deneysel sonuçları kullanılarak MATLAB'de (odel5S, fminsearch) çözülmüştür. Model, SecB'ye bağlanma sabitindeki artışın ya da protein katlanma sabitindeki azalmanın periplazmaya geçişi arttırdığım göstermiştir. SecB konsantrasyonundaki artış da geçişi arttırmaktadır. Hedefleme aşamasındaki ara ürünlerin konsantrasyonları da düşük olup, çok kısa sürede denge değerlerine ulaşmışlardır. Modelin bulduğu konsantrasyon profillerinin, mekanizma ile uyumlu olduğu görülmüştür.
Özet (Çeviri)
IV ABSTRACT EXPERIMENTAL AND THEORETICAL STUDIES OF PROTEIN TRANSLOCATION BY THE SEC PATHWAY For the purpose of combining experimental and theoretical studies on Sec translocation pathway of bacteria, the expression and cellular distribution of the fusion protein maltose binding protein-glucose isomerase (MBP-GI) were experimentally studied and the results were applied to the mathematical model developed for the rate of protein translocation through the Sec pathway. Induction of TBl(pBGI) cells for MBP-GI expression severely retarded cell growth. Cultivations conditions for optimum MBP-GI expression was 25 hours of growth after induction at late exponential phase. Upon induction, up to 1.6 per cent of the total MBP-GI was detected in the periplasm. The effect of inducer concentration on MBP-GI translocation was insignificant, however induction at 23°C enhanced translocation. Addition of 0.5 per cent alanine increased MBP-GI expression by 24 per cent, periplasmic translocation by 180 per cent, and induced extracellular secretion of the total MBP-GI by 18 per cent. Glycine retarded growth of E. coli TBI cells expressing MBP-GI and caused lysis. The effect of glycine on E. coli DH5a cells expressing GI was less severe. No significant change in protein translocation was observed by externally imposed pH variations. Within the framework of the reported information on Sec translocation pathway mechanism, a mathematical model for the targeting and translocation stages was formulated. The model was used to simulate the MBP-GI translocation profile using MATLAB programs (odel5S, fminsearch) to solve for the equations. The model predicted that increasing binding or decreasing folding rate constants increased translocation to the periplasm. An increase in SecB concentration enhanced protein translocation as well. The concentration profiles of the intermediates in the targeting stage were negligibly small and attained steady state values almost immediately. The concentration profiles predicted by the model are in accord with the reported mechanisms.
Benzer Tezler
- Metal içeren hekzahistidin zincirlerinin modellenmesi ve metalin amino asit etkileşimlerindeki rolünün incelenmesi
Modeling of metal-containing hexahistidine chains and examining the role of metal in amino acid interactions
ALPARSLAN NUMAN YILDIZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MİNE YURTSEVER
- Makro besin elementlerinin (NPK) İzmir'de Mayıs ayında açığa dikilen 4-6 cm çevre büyüklüğündeki Gladiolus cinsine ait“hunting song”ve“Novalüx”kültür çeşitlerinin yumrularının gelişmeleri üzerine etkileri
Başlık çevirisi yok
TAHA ALİ AMEN
Yüksek Lisans
Türkçe
1985
ZiraatEge ÜniversitesiPeyzaj Mimarlığı Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ADNAN HATİPOĞLU
- Dokuma kumaşlarda örgü tipinin ham kumaşın boyutları ve geometrik özellikleri üzerindeki etkilerinin araştırılması
Başlık çevirisi yok
EMEL ÖNDER
Yüksek Lisans
Türkçe
1985
Tekstil ve Tekstil MühendisliğiEge ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÜNGÖR BAŞER
- İki katlı pamuk ipliklerinden dokunan kumaşlarda örgüye bağlı olarak maksimum atkı sıklığının değişimi üzerinde bir araştırma
Başlık çevirisi yok
MELTEM ASLI NARTER
Yüksek Lisans
Türkçe
1985
Tekstil ve Tekstil MühendisliğiEge ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÜNGÖR BAŞER
- Bromtimol mavisi, bromkresol moru ve klorfenol kırmızısı indikatörleri katılmış özel besiyerlerinin sütlerde antibiyotik belirtilmesine uygunluğu üzerine araştırmalar
Başlık çevirisi yok
ESENGÜL TUNCER
Yüksek Lisans
Türkçe
1985
Gıda MühendisliğiEge ÜniversitesiSüt Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HASAN YAYGIN