Reconstruction and structural analysis of human protein-protein interaction networks for apoptosis and inflammatory pathways and implications for cancer
İnsandaki apoptoz ve iltihabi yolakları için protein-protein etkileşim ağlarının yapısal olarak kurulması ve incelenmesi ile bu ağların kansere etkileri
- Tez No: 346198
- Danışmanlar: PROF. DR. ZEHRA ÖZLEM KESKİN ÖZKAYA, PROF. DR. ATTİLA GÜRSOY
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2013
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Koç Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya ve Biyoloji Mühendisliği
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 128
Özet
Biyolojik olayların ve karmaşık hastalıkların detaylarını büyük bir pencereden bakarak görebilmek için protein-protein etkileşim ağlarını kurmak önem taşımaktadır. Daha da önemlisi, yapısal protein-protein etkileşim ağları hem hangi proteinlerin birbiriyle etkileştiğini hem de nasıl ve hangi bölgeden etkileştiklerini gösterir. Bu sebeple, elimizde önemli fonksiyonel olayların yapısal yolizi haritalarının bulunması, regülasyondaki anahtar basamakları anlamak, sinyal iletiminin yolunu anlamak ve ilaç hedeflerini ortaya çıkarmak gibi konularda çok önemlidir. Bu tezin ilk bölümünde, insandaki apoptoz ve enflamasyonda (iltihaplanma) rol alan IL-1 ve IL-10 proteinlerinin yapısal protein-protein etkileşim ağları çıkarılarak bu yolizlerindeki yapısal kapsamlar önemli ölçüde arttırılmıştır. Daha sonra bu yolizlerini yeni tahmin edilen protein-protein etkileşimleri ve protein-protein kompleks yapılarıyla zenginleştirmenin önemi,“hub”proteinlerin etkileşim partnerlerine aynı anda bağlanıp bağlanamayacağını gösteren örneklerle vurgulanmıştır. İkinci kısımda kanserle ilgili mutasyonlar IL-1 ve IL-10 yolizlerindeki protein-protein komplekslerinin arayüzlerine eşleştirilmiş ve bazı örnek etkileşimler üzerindeki etkileri bilgisayar ortamında gözlemlenmiştir. Bu sayede mutasyonların önemli etkileşimler üzerindeki kuvvetlendirici ve zayıflatıcı veya yok edici etkilerinin sonuçlarının yanısıra kansere yol açan mutasyonların mekanizmalarını da deneyle test edilebilecek şekilde ortaya çıkarmış oluyoruz. Son olarak İltihabi Bağırsak Hastalığının genetik detayları iki tipinin (Ülseratif Kolit ve Crohn Hastalığı) karşılaştırılması sonucu aydınlatılmıştır. Bu amaçla, hastalıklarla ilgili literatürdeki gen bilgileri kullanılarak insandaki protein-protein etkileşim ağları kurulmuş ve İltihabi Bağırsak Hastalığının iki tipinin ağları topolojik ve fonksiyonel olarak incelenerek her bir ağdaki önemli proteinler ve yolizleri belirlenmiştir.
Özet (Çeviri)
It is important to construct networks of protein-protein interactions in order to understand the details of biological phenomena and complex diseases through a global picture. More importantly, structural protein-protein interaction networks indicate not only which proteins interact, but also how they interact and the location of the interaction sites. Therefore, the availability of the structural pathways of fundamental functional routes is important for the understanding of the key steps in regulation; how the signaling takes place; and for elucidating drug targets. In the first part of this dissertation, we construct the human structural protein-protein interaction networks for apoptosis and two important cytokines, namely interleukin (IL)-1 and IL-10, functioning in inflammation and increase the structural coverage of the pathways significantly. Then, the importance of enriching these pathways with newly predicted protein-protein interactions and structures of protein-protein complexes is highlighted with case studies indicating whether hub proteins can bind to their partners simultaneously or not. Next, SNPs and oncogenic mutations are mapped onto interfaces of protein-protein complexes, having roles in inflammation, in IL-1 and IL-10 pathways and their effects are observed on sample interactions via in silico mutagenesis. As such, we are able to reveal the consequences of strengthening and weakening/abolishing key interactions, and obtain experimentally-testable mechanism of oncogenic mutations in the interactions in important pathways. Lastly, the genetic details of Inflammatory Bowel Disease are enlightened through comparison of its two types: Ulcerative Colitis and Crohn's Disease. For this purpose, the human protein-protein interaction networks for the diseases are reconstructed by using the available related gene information and the differences between two sub-networks, namely Ulcerative Colitis and Crohn's Disease, are analyzed topologically and functionally for determining the important proteins and pathways in each of the networks.
Benzer Tezler
- Reconstruction of insulin signaling network in H. Sapiens
H. Sapiens?de insülin sinyalleşmesi ağ yapısının oluşturulması
PELİN ÜMİT
Yüksek Lisans
İngilizce
2009
BiyomühendislikBoğaziçi ÜniversitesiKimya Mühendisliği Bölümü
PROF. KUTLU ÜLGEN
- Investigation of aging (Chronological Life Span) in S. cerevisiae by systems biology approaches
Mayada (S. cerevisiae) yaşlanma mekanizmasının (Kronolojik Yaşam Süresinin) sistem biyolojisi yaklaşımıyla incelenmesi
ESRA BÖRKLÜ YÜCEL
Doktora
İngilizce
2013
BiyomühendislikBoğaziçi ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KUTLU ÜLGEN
- Reconstruction of the temporal signaling network in salmonella-infected human cells
Salmonella ile enfekte olmuş insan hücrelerinde zamana bağlı sinyal ağlarının yeniden kurulması
GÜNGÖR BUDAK
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolOrta Doğu Teknik ÜniversitesiBiyoenformatik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. YEŞİM AYDIN SON
ÖĞR. GÖR. NURCAN TUNÇBAĞ
- Molecular studies on the cloning and expression of human beta interferon gene in E. coli
İnsan beta interferon geninin klonlanması ve E.coli'de ekspresyonu üzerine moleküler çalışmalar
ZALİHE OMAY
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
BiyoteknolojiBolu Abant İzzet Baysal ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET ÖZTÜRK
- 45S5 bileşimine sahip ve bakır katkılı biyoaktif camlardan üç boyutlu kompozit yapı iskelesi üretimi ve karakterizasyonu
Fabrication and characterization of three dimensional composite scaffolds from 45S5 and copper doped bioactive glasses
NURAY YERLİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Biyomühendislikİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SADRİYE OSKAY