A mechanistic view on rRNA?antibiotics binding
rRNA-antibiyotik bağlanmarı üzerine mekanistik bir bakış
- Tez No: 297801
- Danışmanlar: PROF. DR. TÜRKAN HALİLOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyofizik, Biyomühendislik, Kimya Mühendisliği, Biophysics, Bioengineering, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2011
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 86
Özet
Protein sentezi için makromoleküler bir makina olan ribozom antimikrobiyal ilaçlar için çok önemli bir hedefdir. Protein sentezini ribozomda değişik yollarla engelleyen antibiyotikler değişik mikroorganizmalarda değişik aksiyon modları, bağlanma bölgeleri ve konformasyonlara sahiptir. En önemli etkileşmeler genellikle ribozomal RNA (rRNA) ve antibiyotikler arasındadır. Biyokimyasal, in vitro ve in vivo çapraz bağlantılı deneyler ve footprinting çalışmaları ile belirlenen rRNA ile antibiyotikler arasındaki etkileşme bölgeleri antibiyotikleri içeren yapıların bulunmasıyla kanıtlandı. Bu tez çalışmasında antibiyotik bağlanma bölgelerini ve onların ribozomal proteinler ile olan etkileşmelerini bulmak için Gaussian Ağyapı Modelini (GNM) kullandık. Gaussian Ağyapı Modelininde RNA yapılar rezidüler arasındaki etkileşimlerin harmonik olduğu bir elastik ağyapı olarak modellenir. Deinococcus radiodurans, Escherichia coli, Haloarcula marismortui ve Thermus thermophilus canlılarından 73 ribozom yapısının (64 antibiotik bağlı, 9 antibiyotik bağlı olmayan) hareketinin titreşimsel modlarını inceledik. Antibiyotik bağlanması ve onların bağlanma bölgeleri ve ribozomal proteinler ile etkileşmelerini hesapsal olarak tahmin edebilmek için rRNA dinamiğine bağlı mekanistik bir perspektif sunuyoruz. Antibiyotik bağlanma bölgeleri genellikle büyük ribozomal altbiriminde Peptidil Transfer Merkezine ve küçük ribozomal altbiriminde kodonun okunduğu bölgelerdir. Yüksek frekansta dalgalanma gösteren nükleotidler iki bölgede toplanıyor ve bu bölgeler fonksiyonel ve bilinen antibiyotik bağlanma bölgelerine denk geliyor. Bağlanma bölgelerinde bulunan yüksek frekans dalgalanmalarındaki nükleotidler ve bu nükleotidlerin komşusu olan nükleotidler bir ağyapı oluşturuyor. Bu network ayrıca antibiyotik bağlanma bölgeleri ve ribozomal proteinler arasındaki allosterik etkileşimede de rol oynayabilir.
Özet (Çeviri)
The ribosome, which is the macromolecular machine for protein synthesis, is one of the most striking targets for the antimicrobial drugs. Antibiotics that block the protein synthesis in various ways in ribosome have different modes of action and binding sites in different microorganisms. The key interactions are mainly between ribosomal RNA (rRNA) and antibiotics. The interaction sites of these antibiotics with the rRNA, determined by biochemical, in vitro and in vivo cross-linking experiments and footprinting studies, are proved when the structures with antibiotics are discovered. We used the Gaussian Network Model (GNM) to predict antibiotic binding sites and their interactions with the ribosomal proteins. In the GNM, the structures are modeled as an elastic network, where the inter-residue interactions are harmonic. We have analyzed the vibrational modes of motion for 73 ribosome structures (64 bound, 9 unbound) from Deinococcus radiodurans, Escherichia coli, Haloarcula marismortui and Thermus thermophilus. We propose a mechanistic view for the antibiotics binding and to predict antibiotic binding sites and their interactions with the ribosomal proteins based on the dynamics of rRNA. The antibiotics binding sites are mainly located at the Peptidyl Transferase Center (PTC) and decoding center in 23S rRNA and 16S rRNA, respectively. The nucleotides showing high frequency fluctuations cluster in two regions and these two regions correspond to these two functional and known antibiotics binding sites. The nucleotides in the antibiotics binding sites and their adjacent nucleotides form a network of residues that are coupled in their high frequency fluctuations. This network may also lead to the allosteric interaction between the antibiotics binding sites and ribosomal proteins.
Benzer Tezler
- A mechanistic view of cullin neddylation: Allosteric conformational control of E3-ring ligases
Cullin nedilasyonu üzerine mekanistik bir bakış açısı: E3-ring ligazlarının alosterik konformasyonel kontrolü
MELİS YILDIRIM
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
Mühendislik BilimleriBoğaziçi ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TÜRKAN HALİLOĞLU
- Mimarlıkta bilimin yeri: Dekonstrüktif mimarlığa bir bakış
The Position of science in architecture: A View to deconstructive architecture
MERAL EKİNCİOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AYŞE ŞENTÜRER
- Fritjof Capra'nın düşüncesinde ''mekanistik evren anlayışı''
The ''understanding of the mecanical universe'' in the thought of Fritjof Capra
NURDAGÜL BESLER
- Performans yönetimi için dinamik bir stratejik kontrol modeli
A Dynamic strategic control model for performance management
SEÇKİN POLAT
Doktora
Türkçe
1992
Endüstri ve Endüstri Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPROF. DR. MEHMET HALUK ERKUT
- Understanding intervention: An inquiry into ethics and international affairs
Askeri müdahaleyi anlamak: Etik ve uluslararası ilişkiler üzerine bir çalışma
AYLİN ŞEKER
Doktora
İngilizce
2001
Siyasal BilimlerBoğaziçi ÜniversitesiSiyaset Bilimi ve Uluslararası İlişkiler Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÜN KUT