Structural and energetic investigation of effects of anti-cancer molecule topotecan on the mechanism of human topoisomerase I by means of molecular dynamics simulations
Anti-kanser molekül topotekanın human topoizomeraz I in mekanizmasına olan etkisinin yapısal ve enerjetık yönden moleküler dinamik simülasyonları ile incelenmesi
- Tez No: 306767
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. LEVENT SARI
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2010
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Fatih Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Bölümü
- Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 59
Özet
Topoizomerler, topolojik bir değişmez olan `içiçe geçme sayısı`nı.ayarlayarak DNA topolojisini düzenleyen enzimlerdir.DNA topolojisi geometrik deformasyondan bağımsızdır, bu yüzden topolojik durumunu değistirmek için bir ya da iki iplikçiğinin kesilmesi gerekir.Topoizomerler bu kritik işi başaran enzimlerdir. Bu çalışmada, biz DNA ?topoizomer-topotekan `dan oluşan üçlü yapıdaki topoizomer enziminin dudak bölgesinin farklı kısımlarına sabit kuvvetler uyguladık. Bu kuvvetleri uygulayarak enzimin ağız kısmında olabilecek açılmaları araştırdık. Teorik AFM (Atomic Force Microscopy) de diyebilecegimiz, Moleküler Dinamik simulasyonlarımız DNA-protein kompleksine ilaç molekülü varken ve yokken uygulandı ve ilaç molekülünün proteinin ağız kısmında açılmaya etkisi olup-olmadığı analiz edildi. Bu çalışmadan elde ettiğimiz en önemli sonuç, TPT li sistemlerde proteinin ağız kısmının açılmaması, fakat TPT nin olmadığı sistemlerde ise proteinin ağız kısmının açılmasıdır. Bunun sebebini araştırdığımızda, TPT ile Asp533 amino asit arasındaki etkileşinin çok önemli olduğunu gözlemledik. Bu direkt hidrojen bağ, proteinin açılmasını engellemektedir. Bu bağın kopması durumunda, proteinin açıldığını gözlemledik.
Özet (Çeviri)
Topoisomerases (Topos) are enzymes that regulate topology of DNA, by adjusting the so called topological invariant `linking number?. DNA Topology is independent of geometrical deformations, and therefore one or two strands need to be nicked to change the topological states. Topos are the enzymes that accomplish these crucial topological functions. In this study, we have applied constant forces on different regions of the lips of the enzyme in the ternary complex (Human Topoisomerase-DNA-Topotecan). By applying forces in the lips region of the protein, we have searched for possible mouth openings of the enzyme. The theoretical approach here is a kind of theoretical AFM (Atomic Force Microscopy) experiment where forces are applied on atomic resolution. Molecular dynamic simulations are done on DNA-protein complex with and without the anti-cancer drug molecule, and structural and energetic differences have been analyzed, as well as the effect of existence of TPT on the possible mouth openings. The most important result of this study is the finding that the mouth of the enzyme does not open up in the presence of anti-cancer drug molecule TPT, while it opens up in the wild type mechanism.When we analyzed the TPT-protein interactions, we observed that the direct hydrogen bond between Asp533 and E-ring hydroxyl of TPT is the most crucial interaction, and when this interaction breaks, the lips of the enzyme starts to open up.
Benzer Tezler
- Investigation of bio-MOFs for energetic and biomedical applications: From an atomic point of view
Biyo-MOFların enerji ve biyomedikal uygulamalarının atomik bakış açısıyla araştırılması
İLKNUR ERUÇAR FINDIKÇI
Doktora
İngilizce
2016
EnerjiKoç ÜniversitesiKimya ve Biyoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SEDA KESKİN AVCI
- Urtica dioica L. türü ekstresinin antioksidan özelliklerinin belirlenmesi ve anti-obezite etkilerinin in siliko incelenmesi
Determination of antioxidant properties of Urtica dioica L. species extract and in silico investigation of anti-obesity effects
KÜBRA SAĞLAM
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
BiyokimyaMarmara ÜniversitesiBiyokimya (Ecz) Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ TURGUT ŞEKERLER
- Investigation of structural differences between wild-type and mutant forms of mutsα by molecular dynamics simulations
Mutsα heterodimerinin yabanıl tip ve mutant formları arasındaki yapısal farklılıklarının moleküler dinamik simülasyonları ile incelenmesi
CLARA XAZAL BURAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Biyomühendislikİstanbul Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MERT GÜR
- Merkezi bölme duvarlı savak akımlarının deneysel ve sayısal incelenmesi
Experimental and numerical investigation of central-baffle flows
HASHMATULLAH NIYAZI
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
İnşaat MühendisliğiEskişehir Osmangazi Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ENDER DEMİREL