Conformation of peptides in the unfolded state: A course-grained model representation
Doğal halde olmayan peptitlerin konformasyonlari: Kabataslak model gösterimi
- Tez No: 200355
- Danışmanlar: PROF. DR. BURAK ERMAN, YRD. DOÇ. DR. MEHMET SAYAR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyofizik, Biyoloji, Biophysics, Biology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2007
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Koç Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Hesaplamalı Bilimler ve Mühendislik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 115
Özet
Proteinler, dogal hallerine birincil yapılarında birbirine zincir üzerinde yakın ve yakın olmayan amino asitler arasında kurulan etkilesimler yardımıyla sahip olur. Yakın komsu etkilesimleri, proteinlerin bulunabilecegi konformasyonların sayısını sınırlar; bununla beraber proteinlerin fizyolojik olarak aktif halde bulundukları dogal hallerine kavusmaları birbirine yakın komsu olmayan amino asitler arasında kurulan etkilesimlerin de yardımıyla gerçeklesir. Proteinlerin üçüncül yapılarının belirlenmesinde, yukarda da belirtildigi gibi, birincil yapıda birbirine yakın ve yakın olmayan amino asitler arasındaki etkilesimler etkili olmaktadır; fakat kesin bir sekilde aydınlatılamayan nokta bu iki tip etkilesimin proteinlerin dogal hallerinin kazanılmasına hangi oranda katkı sagladıgıdır. Bu çalısma, bu iki tip etkilesimin oranının aydınlatılmasına bir zemin hazırlayacaktır. Bu çalısmada, Markov varsayımına göre olusturulan istatistiksel agırlık matrisleri kullanılarak, bu iki etkilesimin, verilen bir peptit dizisinin ortasındaki amino asitin konformasyon tercihine ne ölçüde katkı sagladıgı incelendi. Dönme açılarını degisik dönme izomerleri olarak gruplandıran (Rotational isomeric state model) bir modelin temel alınarak olusturuldugu ve içinde bir dizi seri matris çarpımlarının yapıldıgı bir yöntem kullanılarak, bütün amino asit bilesenleri alanine, valine,tryptophan ve tyrosine olan üçlü peptit dizileri ile birinci ve üçüncü bileseni alanine, ortadaki bileseni alanine, valine, trpytophan ve tyrosine olan AXA seklindeki üçlü peptit dizilerinin ortasında bulunan amino asitin konformasyon tercihleri, uygun tekli ve ikili peptit dizilerine ait istatistiksel agırlık matrisleri kullanılarak incelendi. Bu calısmada kullanılan tüm istatistiksel agırlık matrisleri, moleküler dinamik simülasyonu ile elde edildi. Üçlü dizilerin simülasyonu sonucu elde edilen Ramachandran haritaları, Markov modelinden elde edilenlerle karsılastırıldıgında, Markov modelinin üçlü diziye ait etkilesimleri yakalamada basarılı olamadıgı gözlemlendi. Bu amaçla, eksik etkilesim terimlerinin eklenmesine olanak saglayacak sistematik bir yöntem gelistirildi. Elde edilen sonuçlar, Markov modelinin, üçlü diziye ait hidrojen bag etkilesimlerinin de eklenmesiyle, üçlü diziye ait etkilesimleri de büyük ölçüde yakalayabildigini gösterdi. Bu sekilde tasarlanan kabataslak bir model, protein katlanma probleminin aydınlatılmasına ve ikincil yapı tayin algoritmalarının daha verimli bir sekilde çalısır hale getirilmesine olanak saglayacaktır.
Özet (Çeviri)
The native structure of proteins is stabilized by both local and non-local interactions. The available phase space is highly reduced in size due to the local interactions, but non-local interactions determine the final, physiologically active native structure. Although it is wellknown that these two types of interactions are the key factors in determining the tertiary structure, their relative contributions is open for debate. This study will lay the groundwork for the investigation of relative contributions of these interactions. The contribution of both local and non-local neighbors to the Ramachandran map of the residue in question is examined by using statistical weight matrices (U) constructed according to the Markov assumption. An efficient matrix multiplication scheme based on rotational isomeric states model is introduced for studying realistic conformations of homotripeptides of all-alanine, tryptophan, valine, and tyrosine and AXA tripeptides, where X represents alanine, valine, tryptophan, and tyrosine in the unfolded state. This scheme is based on U?s obtained from mono and dipeptide molecular dynamics simulations. By using these matrices one can obtain the Ramachandran map of the central residue of longer sequences, such as tripeptides. Comparison of explicit tripeptide simulations with the Markov model shows that the Markov assumption fails to capture interactions specific to the tripeptide. Here, a systematic correction is proposed for efficient calculation of realistic protein conformations. Preliminary results suggest that the Markov assumption can be improved significantly by adding the contributions from hydrogen bonds, which are only present in the tripeptide sequences. Such a coarse-grained model, Modified Markov model, will help elucidate the protein folding problem and improve secondary structure prediction algorithms.
Benzer Tezler
- Monomeric and aggregation behavior of simple and complex polyQ peptides studied by a multi-state CG model
Basit ve karmaşık polyQ peptitlerin monomerik ve toplanma davranışları bir çok durumlu CG modeli ile çalışılan
SAEID DARVISHI
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Bilim ve TeknolojiKoç ÜniversitesiHesaplamalı Bilimler ve Mühendislik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET SAYAR
- Thermodynamic, structural and dynamical analyses of random coil state of proteins
Proteinlerin rastgele sarım halinin termodinamik, yapısal ve dinamik analizleri
ÇİĞDEM SEVİM BAYRAK
Doktora
İngilizce
2013
BiyomühendislikKoç ÜniversitesiHesaplamalı Bilimler ve Mühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BURAK ERMAN
- FT-IR and CD studies on fragmentation of proteins by proteases
Proteinlerin proteazlarla parçalanması üzerine FT-IR ve CD çalışmaları
GÜNNUR GÜLER
Yüksek Lisans
İngilizce
2010
BiyofizikGoethe-Universität Frankfurt am MainFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. WERNER MAENTELE
- Probing the arrangement of the conformational ensembles of DnaK
DnaK nükleotit bağlanma domeninin oluşturduğu konformasyonal popülasyonların araştırılması
MELİS KORKMAZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Biyoteknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. GİZEM DİNLER DOĞANAY
- Değişik stres kaynaklarına maruz bırakılan Sivas Kangal Balıklı Kaplıca'daki (Cyprinidae) balıklardan Hsp 70 saflaştırılması
Isolatıon of Hsp70 under different stress factors from Sivas Kangal Hot Spring fish species (Cyprinidae)
ŞULE OKAN BOZKALE
