Geri Dön

Investigation of protein dynamics using time series analysis

Zaman serileri analizi kullanılarak protein dinamikleri incelenmesi

  1. Tez No: 170829
  2. Yazar: BURAK ALAKENT
  3. Danışmanlar: DOÇ.DR. PEMRA DORUKER TURGUT, PROF.DR. MEHMET ÇAMURDAN
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Kimya, Chemistry
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2005
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 168

Özet

ÖZET ZAMAN SERİLERİ ANALİZİ KULLANILARAK PROTEİN DİNAMİKLERİ İNCELENMESİ Tendamistat ve ImmE7 adlı iki proteinin doğal hali çevresindeki toplu hareketlerinin vakumda ve suda modellenmesi için doğrusal stokastik zaman serileri kullanıldı. Gerekli atom yörüngelerinin üretilmesi için Molekûler Dinamik (MD) simülasyonları yapıldı ve toplu koordinatlarının elde edilmesi için Ca atom yörüngelerine Esas Bileşenler Analizi uygulandı. Atom yörüngelerinin esas bileşenler üzerindeki yansımaları, durağan olmayan Özbağlanımlı Tümleşik Yürüyen Ortalama, ya da durağan Özbağlanımlı Yürüyen Ortalama süreçleri ile modellendi. Bu modelleme yaklaşımının altında yatan amaç, sayıca az parametreli modeller kullanmak ve her model parametresinin protein dalgalanmalarına karşılık gelen fiziksel anlamlan olmasıydı. Değişik örnekleme pencereleri genişlikleri ve örnekleme aralıklarında zaman serileri modellenmesi kullanılarak enerji yüzeyinin hiyerarşik yapısı dikkate alındı. Dinamik bilginin esas modların analizinde kullanılması, modların sınıflandırılması konusunda net bir tablo sundu. Zaman serisi modelleri, minimum içi ve minimumlar arası hareketlerin birbirinden ayrı analizine olanak verdi. Frekans bilgisinin elde edildiği zaman serisi parametrelerinin kıyaslanmasıyla minimum içi hareketler incelendi. Diğer taraftan, minimumlar arası hareketler ve daha yüksek düzey enerji zarflan arası geçişler, zaman serisi modellerindeki rassal yürüyüş adım büyükleri ve rassal yürüyüş harekete rastlanan zaman aralığı bilgileri kullanılarak incelendi. Elde edilen zaman serisi süreçlerinin simulasyonu ile protein dinamikleri üzerinde“oynamak”mümkün oldu, ve bu simulasyonların deterministik MD simülasyonları ile kıyaslanması protein dinamiklerinin değişik rejimlere ayrılabileceğini gösterdi. Su içinde yapılan MD simulasyonlarının incelenmesi, suyun“yağlayıcı”özelliğinin matematiksel olarak doğrulamansıyla kalmayarak, enerji yüzeyinin ve proteinin temelinde olan dinamiklerinin nasıl değiştiği konusunda ince detaylar da verdi.

Özet (Çeviri)

IV ABSTRACT INVESTIGATION OF PROTEIN DYNAMICS USING TIME SERIES ANALYSIS Linear stochastic time series models are used to model the collective motions of two different proteins, namely tendamistat and ImmE7, around their native states in vacuum and water. Molecular dynamics (MD) simulation of the two proteins are performed to produce the necessary atomic trajectories and Principal Components Analysis is applied on the Ca atoms to obtain collective coordinates. Projections of the atomic trajectories on each of the principal components are modeled either by nonstationary Autoregressive Integrated Moving Average, or stationary Autoregressive Moving Average processes. The underlying motive in this modeling approach is to use parsimonious models and that each of the model parameters has physical meaning in terms of protein fluctuations. Hierarchical structure of the energy landscape of proteins is taken into consideration by using time series modeling at different sampling window sizes and sampling intervals. Incorporation of dynamics information in the analysis of principal modes has presented a clear picture of the mode classification. Time series models have made it possible to separately analyze the mtraminimum and mtenninimum motions, mtraminimum motions have been investigated by comparing time series model parameters, from which frequency information can be extracted. Interminimum motions and transitions between the higher-level energy envelopes have been examined, on the other hand, by using the random walk step sizes in the time series of models and time ranges during which random walk motion is encountered. The simulations of the obtained time series processes have made it possible to“play”with the dynamics of the protein, and the comparison of these simulations with the deterministic MD simulations has shown that protein dynamics can be divided into different regimes. The investigation of MD simulations in water using time series models not only, mathematically, justifies the“lubricant”role of water, but also gives a number of fine details on how the energy surface and underlying dynamics of the protein are altered by the presence of water.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    541876

    Rupture status investigation of patient specific cerebral aneurysms by analysing hemodynamic factors using computational fluid dynamics

    Hesaplamalı akışkanlar dinamiği kullanarak hemodinamik faktörlerin analizi ile hastaya özgü beyin anevrizmalarının yırtılma durumu incelemesi

    GÜLBAHAR MERVE NARİNSES

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2018

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik Üniversitesi

    Hesaplamalı Bilimler ve Mühendislik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MUSTAFA SERDAR ÇELEBİ

  2. Tez No

    818627

    Tip 2 diyabet gelişiminde pankreatik beta-hücre fonksiyon kaybının araştırılması

    The investigation of pancreatic beta-cell dysfunction in type 2 diabetes development

    MERVE ERÇİN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Biyolojiİstanbul Üniversitesi

    Biyoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SELDA OKTAYOĞLU

  3. Tez No

    879699

    Machine learning assisted force field development for nucleic acids

    Nükleik asitler için makine öğrenimi destekli kuvvet alanı geliştirilmesi

    GÖZDE İNİŞ DEMİR

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik Üniversitesi

    Hesaplamalı Bilimler ve Mühendislik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ADEM TEKİN

  4. Tez No

    470684

    Computational investigation of protein dynamics based on energy dissipation

    Proteın dinamiği üzerine enerji dağılımına dayalı hesapsal araştırma

    ELİF NAZ BİNGÖL

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2017

    BiyomühendislikMarmara Üniversitesi

    Biyomühendislik Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. PEMRA ÖZBEK SARICA

  5. Tez No

    378508

    Protein-peptid sistemlerinin moleküler dinamik simülasyonları ve serbest enerji hesapları: Nöromüsküler nikotinik asetilkolin reseptörüne α-konotoksin SI bağlanma mekanizması

    Molecular dynamics simulations and free energy calculations of protein-peptide systems: binding mechanism of α-conotoxin SI to neuromuscular nicotinic acetylcholine receptor

    ONUR TUNA

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2014

    BiyofizikTOBB Ekonomi ve Teknoloji Üniversitesi

    Mikro ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. TURGUT BAŞTUĞ

Geri Dön