Optimal control approach in protein folding dynamics
Protein katlanması dinamiğine optimal kontrol yaklaşımı
- Tez No: 198583
- Danışmanlar: PROF. DR. YAMAN ARKUN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyomühendislik, Bioengineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2005
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Koç Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyomühendislik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tezde üç boyutlu basitleştirilmiş model kullanılarak, proteinlerin katlanırken izlediğiyollar incelenmiştir. Bir dinamik model önerilmis ve bu model optimizasyon çatısıaltında çalışılmıştır. Amino asitler monomer tanecikler seklinde ifade edilmiştir.Monomerler arası etkileşim çizgisel yay kuvvetleri olarak belirlenmiştir. Ayrıca, dinamikmodele kontrol girdisi olarak bir kuvvet alanı tanımlanmıştır. Protein katlanması, dinamikmodel kestirimi ve fiziksel sınırlayıcılara tabi olan belirli bir enerji formunu minimizeeden bir sistemle, optimum kontrol problemi olarak formüle edilmiştir. Bu yaklaşım bizeherhangi bir başlangıç yapısından başlayıp doğal yapıya giden proteinin katlandığı olasıyolları oluşturmamızı sağlamıştır. Modelimiz, otuz altı tanecikli, hızlı katlanan bir proteinolan VILLIN e uygulanmıştır. Modelimiz uygulanması sonucu elde edilen yapılar doğalyapıya ortalama olarak 3.97 angstron rmsd değerinde yakınlık göstermiştir. Geniş biryoğunluk yelpazesi taşıyan başlangıç yapılarının doğal yapıya gitmesindeki izlenendinamik olaylar incelenmiştir. Ayrıca, her tanecik üzerindeki kuvvetlerin özellikleri vebu kuvvetlerin yapısal sınırlayıcılar ve etkileşimlerle olan ilişkisi incelenmiştir.
Özet (Çeviri)
This thesis explores the pathways of protein folding using a 3-D off-lattice model. Adynamic model is proposed and used in an optimization framework. Amino acids arerepresented by monomer beads centered at alpha carbon atoms. The interactions betweenmonomers are represented through spring forces .In addition, a force field is introducedas a control input to the dynamic model. Next, protein folding is formulated as an optimalcontrol problem in which a particular form of energy is minimized subject to the dynamicmodel predictions and physical constraints. This approach allows us to generate possiblepathways of protein folding from an initial configuration to the given native state. Ourmodel is applied to a fast folding, 36-residue protein, villin headpiece sub domain. Thesimulated structures resemble the real native state of chicken villin headpiece with thealpha carbon based root mean square deviation of 3.97 angstrom on the average. Startingfrom several initial conditions that cover a wide range of compactness, the sequence ofdynamic events along trajectories are studied. Furthermore, the characteristics of forceson each bead and their relation to the constraints and interactions are analyzed.
Benzer Tezler
- DE NOVO FRATAXİN PROTEİNİ TASARIMI: KATLANMA MOTİFLERİ, METAL İYON BAĞLANMA BÖLGELERİ, MOLEKÜLER DOCKİNG VE MOLEKÜLER DİNAMİK SİMÜLASYONLAR İLE OPTİMAL STABİLİTE İÇİN YAPAY ZEKÂ DESTEKLİ YAKLAŞIMLAR
DE NOVO FRATAXIN PROTEIN DESIGN: AI-ASSISTED APPROACHES FOR OPTIMAL STABILITY THROUGH FOLDING MOTIFS, METAL ION BINDING SITES, MOLECULAR DOCKING AND MOLECULAR DYNAMICS SIMULATIONS
KEVSER KÜBRA KIRBOĞA
Doktora
Türkçe
2026
BiyomühendislikSüleyman Demirel ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ECİR UĞUR KÜÇÜKSİLLE
- An Optimization approach to study the dynamics of cotranslational folding
Proteinlerin katlanma mekanızmasını anlamak için bir optimizasyon yaklaşımı
ŞERİFE ŞENTÜRK
Yüksek Lisans
İngilizce
2006
BiyomühendislikKoç ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YAMAN ARKUN
- Synthetic genetic circuits to monitor nanomaterial triggered toxicity
Nanomalzeme kaynaklı toksisitenin gözlemlenmesi için tasarlanan sentetik gen devreleri
BEHİDE SALTEPE
Doktora
İngilizce
2020
Biyoteknolojiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
DR. ÖĞR. ÜYESİ URARTU ÖZGÜR ŞAFAK ŞEKER
- The study of colorimetric pH probe and optical detection of heme attachment to cyt C by using genetically encoded indicators in living cells
Kolorimetrik pH ölçer çalışması ve genetikle kodlanan floresan indikatörlerle sitokrom C konformasyonlarının belirlenmesi
MEHMET YUNUS GENCEROĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Biyoteknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
DOÇ. DR. HALİL BAYRAKTAR
- Kritik yenidoğan hastalarda rutin izlemde yapılan terapötik ilaç izleminin model bilgili izlem ile değerlendirilmesi
Evaluation of therapeutic drug monitoring in routine clinical practice using a model-informed approach in critically ill neonates
BEYZA KÜÇÜKYILDIZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Eczacılık ve FarmakolojiHacettepe ÜniversitesiKlinik Eczacılık Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NADİR YALÇIN