Effect of temperature on collective dynamics of proteins: A time series analysis
Sıcaklığın proteinlerin kolektif dinamikleri üzerine etkisi: Bir zaman serileri analizi
- Tez No: 232583
- Danışmanlar: PROF. DR. PEMRA DORUKER TURGUT, YRD. DOÇ. DR. BURAK ALAKENT
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Polimer Bilim ve Teknolojisi, Chemical Engineering, Polymer Science and Technology
- Anahtar Kelimeler: Dinamik analiz, Dinamik benzetim, Modelleme, Moleküler dinamik benzetimi, Proteinler, Sıcaklık, Sıcaklık değişimi, Temel bileşenler analizi, Triozfosfat izomeraz, Zaman serileri analizi, Dynamic analysis, Dynamic simulation, Modelling, Molecular dynamic simulation, Proteins, Temperature, Temperature change, Principal components analysis, Triosephosphate isomerase, Time series analysis
- Yıl: 2008
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Moleküler Dinamik simülasyonları proteinlerin iç hareketlerini analiz etmek için kullanılır. Bu tezde, dihidrofolat redüktazın (DHFR) apo formunun ve triozfosfat izomerazın (TIM) hem apo hem de holo formlarının moleküler dinamik verileri üç farklı sıcaklıkta, 200 K, 300 K ve 400 K'de, incelenmiştir. Analizler çoğunlukla iki metodun kullanımını kapsamaktadır: kolektif protein salınımlarını yüksek ortalama kareler dağılımı ile tespit etmek için ana bileşenler (esas modlar) analizi ve kolektif titreşimsel hareketleri ayrıntılı olarak incelemek için doğrusal zaman serileri analizi. DHFR ve TIM için elde edilen zaman serileri model parametreleri birbirine benzerdir. Bu da analizin güvenilir olduğunu göstermektedir. Yüksek sıcaklıklarda kolektivitenin ve bütünsel burulma hareketinin azaldığı tespit edilmiştir. Düşük sıcaklıklarda, önemli bölgelerin hareketlerinde azalma olmuştur. Zaman serileri analizi ile ilk 40 moda ait titreşimsel frekanslar çıkarılmış ve bu frekansların farklı moleküler dinamik çalışmaları için olasılıksal yoğunluk fonksiyonları karşılaştırmak amacıyla figür olarak çizilmiştir. Yüksek sıcaklıklardaki simülasyonların daha düşük frekans dağılımları olduğu görülmüştür. Bununla beraber, 300 K ve 400 K arasındaki frekans geçiş aralığı 200 K ve 300 K' dekine göre daha dardır. TIM'in bağlı formunun frekansları serbest formuna göre 200 K' de daha önceki çalışmada bulunduğu gibi daha yüksektir. Fakat ligand bağlanması 200 K'de TIM'in her iki monomerinin de bütünsel burkulma hareketini bozmuştur ki bu 300 K için daha önceki yapılan bir çalışmada bulunanın tam tersidir. Bu durum, ligand bağlanmasının proteinin kolektif hareketleri üzerinde farklı sıcaklıklarda faklı etki yapabileceğini göstermektedir.
Özet (Çeviri)
Molecular Dynamics (MD) simulations are used to analyze the internal motions of proteins. In this thesis, the molecular dynamics trajectories of the apo form of dihydrofolate reductase (DHFR), and both apo and holo forms of triosephosphate isomerase (TIM) at three different temperatures, 200 K, 300 K and 400 K are examined. Analysis mainly consists of utilization of two methods: principal components analysis (PCA) to determine the collective protein fluctuations with high mean square fluctuations, and linear time series analysis to examine the collective vibrational motions in detail. Time series model parameters obtained for the free states of DHFR and TIM are similar, indicating the reliability of the analysis. It is found that at high temperatures collectivity reduces and global twisting motion seen in both proteins remarkably diminishes. At low temperatures, the important loop motions are reduced. Vibrational frequencies of the first 40 principal modes are extracted by time series analysis, and probability density functions of these frequencies are plotted to compare different MD runs. It is seen that simulations at higher temperatures have lower frequency distributions. Nevertheless, the difference between 300 K and 400 K is very small compared to the frequency shift from 200 K to 300 K. For its ligand bound form, TIM has higher frequencies than the free form at 200 K, as seen at 300 K in a previous study. However, ligand binding reduces the global twisting motion of the two monomers of TIM remarkably, which is opposite to what has been observed at 300 K. This shows that ligand binding may have different effects on the collective motions at different temperatures.
Benzer Tezler
- Exploring the shifts in the energy landscape of calmodulin under different environmental conditions
Farklı çevresel koşullarda kalmodulinin enerji yüzeyindeki değişimlerin araştırılması
BÜŞRA TAYHAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
BiyofizikSabancı ÜniversitesiMoleküler Biyoloji, Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CANAN ATILGAN
PROF. DR. ALİ RANA ATILGAN
- Çinko nanotanecik içeren polimer nanokompozit malzeme üretimi ve karakterizasyonu
Fabrication and characterization of polymer nanocomposite materials incorporated zno nanoparticles
ALEV AKBAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SADRİYE KÜÇÜKBAYRAK OSKAY
- Türkiye kum sineği (dıptera:psychodıdae) faunası üzerine taksonomik ve ekolojik araştırmalar: wolbachıa endosimbiyozu, proteomik profilleme ve geometrik morfometri
Taxonomic and ecological studies on the Turkish sand fly fauna (diptera: psychodidae): wolbachia endosymbiosis, proteomic profiling, and geometric morphometrics
AYDA YILMAZ
- Predicting properties of proteins and polymers by coarse- grained methods and using nanoprobes
Protein ve polimer özelliklerinin kaba-ölçekli yöntemler ve nanoparçacık kullanarak öngörülmesi
İBRAHİM İNANÇ
Doktora
İngilizce
2011
Metalurji MühendisliğiSabancı ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ RANA ATILGAN
PROF. DR. CANAN ATILGAN
- Kentsel mikro iklimin iyileştirilmesine yönelik kent dokularında ısı adası etki değerlendirme ve azaltım stratejileri geliştirme modeli: İstanbul örneği
The model of urban heat island impact assessment and mitigation strategies in urban fabric to improve urban microclimate: The case of İstanbul
DENİZ ERDEM OKUMUŞ
Doktora
Türkçe
2022
Şehircilik ve Bölge Planlamaİstanbul Teknik ÜniversitesiŞehir ve Bölge Planlama Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FATİH TERZİ