The functional role of ASP50 in protein synthesis elongation factor Tu
ASP50 aminoasidinin protein sentezi elongasy-on faktörü Tu'nun işlevindeki rolü
- Tez No: 338916
- Danışmanlar: PROF. AYŞE NEŞE BİLGİN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyokimya, Biochemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2013
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 74
Özet
Elongasyon faktörü EF-Tu, protein sentezi sırasında aminoasil-tRNA?yı ribozoma taşımakla sorumlu temel enzimdir. EF-Tu, GTP ile bağlandığı etkin formunda, EF-Tu ? GTP ? aminoasil-tRNA şeklinde üçlü bir bileşik oluştururken, GDP bağlı formunda etkisizleşmiştir. EF-Tu?nun GTP ve GDP bağlı halleri arasındaki yapısal geçiş sırasında, nükleotid bağlanan bölgesinde çok hareketli ve kararsız bir yapıda bulunan Switch I alt bölgesi, şeklini ?-sheet?den ?-helix?e çevirir. Bu tez çalışmasında, Escherichia coli EF-Tu?sunda Switch I bölgesinde bulunan Asp50 aminoasidinin rolü çalışılmıştır. Bu amaçla EF-Tu üzerinde 50. pozisyonda bulunan aspartik asit yerine alanin ve asparajin mutantları yaratılıp bu EF-Tu mutantlarının, GDP, GTP ve aminoasil-tRNA ile ilişkilerinin yanısıra poli(Phe) sentezi, GTP hidrolizi ve dipeptid oluşumundaki aktiviteleri de in vitro kinetik deneylerle incelenmiştir. EF-Tu?nun D50A ve D50N mutantları, GDP bağlaması ve GDP/GTP nükleotid değişim hızları açısından doğal EF-Tu'ya benzemektedir. Ancak, Asp50 mutantlarının aminoasil-tRNA ile bağlanmalarında ciddi bir azalma gözlemlenmiştir. Çok yüksek miktarlarda aminoasil-tRNA varlığında incelendiğinde, Asp50 mutantları poli(Phe) sentezini doğal EF-Tu ile karşılaştırılabilinir ölçülerde yerine getirebilmiştir. Öte yandan, GTP hidrolizi ve dipeptid oluşumu açısından incelendiklerinde, GTP hidrolizleme hızları fark göstermemekle birlikte, EF-Tu mutantlarının hidrolizleyebildiği toplam GTP miktarlarının doğal EF-Tu?ya nazaran önemli oranda düşmüş olduğu gözlemlenmiştir. Bu tez çalışmasının sonuçları doğrultusunda Asp50 aminoasidinin kararlı bir EF-Tu.GTP yapısının sağlanması için mutlak gerekliliği olduğu öngörül-müştür. Asp50 aminoasidi mutasyona uğratıldığında, enzimin GDP konformasy-onununa geçişinin kolaylaştığı, böylece mutantların aminoasil-tRNA ile bağlan-abilmesinin neden zorlaştığı da anlaşılabilmektedir. Öte yandan Asp50 mutantları ile oluşan EF-Tu ? GTP ? aminoasil-tRNA bileşikleri ribozomun A bölgesine ulaştığında, mutant EF-Tu?ların bazıları GDP yapılarına geri dönebilir, dolayısıyla GTP hidrolizine gerek kalmadan aminoasil-tRNA'yı bırakabilir ve serbest kalan aminoasil-tRNA dipeptid oluşumuna olanak sağlıyor olabilir.
Özet (Çeviri)
Elongation factor Tu is an essential enzyme responsible for delivering aminoacyl-tRNA's to ribosomal A-site during protein synthesis. In its active GTP-bound state, it forms an EF-Tu ? GTP ? aminoacyl-tRNA ternary complex whereas it is inactive in the GDP-bound state. One very unstable and dynamic structural element in the nucleotide binding domain of EF-Tu is the Switch I re-gion, whose structure changes from a beta-sheet to an alpha-helix during the transition from the GTP- to GDP-bound state of EF-Tu. In this thesis, the role of the universally conserved Asp50 residue in the Switch I region in Escherichia coli EF-Tu was studied. Mutants of Asp50 to ala-nine and asparagine were made in EF-Tu and mutant EF-Tu?s were studied in their interactions with GDP, GTP and aminoacyl-tRNA, as well as in their activity in poly(Phe) synthesis, GTP hydrolysis and dipeptide formation using in vitro kinetic assays. D50A and D50N mutants of EF-Tu were comparable to wild-type EF-Tu with respect to GDP binding and GDP/GTP nucleotide exchange rates. Howev-er, the Asp50 mutants have significantly reduced affinity for aminoacyl-tRNA. When analyzed in the presence of high excess of aminoacyl-tRNA, Asp50 mu-tants were comparable to wild-type EF-Tu in their activity in poly(Phe) synthesis. On the other hand, pre-steady state measurements of GTP hydrolysis and peptide bond formation indicated that the amount of GTP hydrolyzed by the mutants are significantly reduced compared to wild type EF-Tu, even though the rate of GTP hydrolysis was not altered. The results obtained from this work suggest that Asp50 is crucial for a tight GTP conformation of EF-Tu. When Asp50 is mutated, the enzyme easily switches to GDP conformation, explaining the reduced affinity of the Asp50 mutants in aminoacyl-tRNA binding. On the other hand, when ternary complexes with Asp50 mutants reach to the A-site on the ribosomes, some mutant EF-Tu's may switch to their GDP-like conformation, therefore, releasing the aminoacyl-tRNA, which proceed to peptide bond formation without GTP hydrolysis.
Benzer Tezler
- Stromal Antijen 1 (STAG 1) geninin hücre proliferasyonu, transformasyonu ve DNA hasar yanıtındaki fonksiyonel rolünün belirlenmesi
Determining the functional role of Stromal Antigen 1 (STAG 1) gene in cell proliferation, transformation and DNA damage responses
NİHAL AKTAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2010
OnkolojiÇukurova Üniversitesiİç Hastalıkları Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MELEK KÖKSAL ERKİŞİ
- Characterization of the functional role of prdm1 in normal and neoplastic NK-cells
Başlık çevirisi yok
CAN KÜÇÜK
- Functional role of yvgW gene during sporulation in Bacillus subtilis
Bacillus subtilis'de sporlanma süresince yvgW'nun fonksiyonel rolü
ÖYKÜ İRİGÜL
- The role and importance of icons on mobile graphical user interface
Mobil grafiksel kullanıcı arayüz tasarımındaki ikonların rolü ve önemi
ZAHİDE İDİL KANMAZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Güzel Sanatlarİhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesiİletişim ve Tasarım Ana Bilim Dalı
DR. EKİN KILIÇ
- The role of ventral pallidal gabaergic neurons in affective and cognitive processes
Ventral pallidal gabaerjik hücrelerin afektif ve bilişsel süreçlerdeki rolü
CEMAL AKMEŞE
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
PsikolojiBoğaziçi ÜniversitesiBilişsel Bilim Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÜNEŞ ÜNAL
DOÇ. DR. LUCAS THORPE