Geri Dön

Investigation of the deamidation reaction in the enzyme triosephosphate isomerase by means of computational chemistry tools

Trıozefosfat izomeraz enziminde görülen deamıdasyon reaksiyonunun hesapsal kimya yöntemleri kullanarak incelenmesi

PDF İndir

  1. Tez No: 356963
  2. Yazar: İLKE UĞUR
  3. Danışmanlar: PROF. DR. VİKTORYA AVİYENTE, PROF. DR. GERALD MONARD
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Kimya, Chemistry
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2014
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 256

Özet

Deamidasyon bir_cok peptit ve proteinde gozlemlenen, asparajin (Asn) ve glutamine (Gln) amino asitlerinde meydana gelen cevrim sonrası degisimdir. Deamidasyonun bu makromolekullerin omrunu sınırlandırdığı bilinmektedir. Bu calışmada, peptitlerde ve triozefosfat izomeraz enziminde asparajinin deamidasyonu modellendi. Deamidasyon, memeli triozefosfat izomeraz enziminde iki farklı bölgede gözlemlenmiştir: Asn15 ve Asn71. Asn71 Asn15'ten daha hızlı ve küçük peptitten daha yavaş deamide olur. Asn15'teki deamidasyonun, Asp'ye dönüşmüş Asn71'in etkisi ile gerceklesmekte olabileceğı düşünülmektedir. Bu deneysel bulguları açıklamak amacı ile mikro saniye uzunluğunda klasik moleküler dinamik simulasyonları ve umbrella sampling yöntemi ile birleştirilmiş kuantum mekanik/moleküler mekanik araçları kullanılarak serbest enerji hesaplamaları yapılmıştır. Triozefosfat izomerazdaki deamidasyon tepkimesinin hem global hem lokal etkilerle baglantılı olduğu saptanmıstır. Bu bulgu, biyomolekuler yapıdaki farklı seviyelerin deamidasyon hızına etkisine dair yeni bir bakış açısı sunmaktadır. Bu calışmada, en olası tepkime rotası da belirlenmiştir. Protein omurgasında bulunan glisin amino asidine ait amit grubunda gözlenen pKa sapması, deamidasyon hızını etkileyen en önemli faktörlerden biri olarak belirlenmistir. Protein ortamında gozlemlenen pKa sapmasının onemi dikkate alınarak hızlı ve guvenilebilir pKa tahminleri yapmak uzere hesapsal bir protokol onerilmistir. Bu protokol küçük organik molekullere uygulanmıs ve amino asitlerin pKa'larının hesaplanmasında kullanılmasının uygun olduğu belirlenmiştir.

Özet (Çeviri)

Deamidation is the posttranslational modi cation of asparagine (Asn) and glutamine (Gln) residues, which is observed in several proteins and peptides. It has been shown that deamidation limits the lifetime of these macromolecules. In this work, deamidation of asparagine in small peptides and in the enzyme triosephosphate isomerase has been modeled. Deamidation in mammalian triosephosphate isomerase has been observed at two distinct deamidation sites: Asn15 and Asn71. Asn71 deamidates faster than Asn15 and slower than a small peptide. Deamidation at Asn15 is supposed to occur with the in uence of deamidated Asn71. In order to explain these experimental ndings, microsecond long classical molecular dynamics simulations and free energy calculations using quantum mechanics/molecular mechanics tools combined with umbrella sampling technique have been performed. The sequential deamidation in triosephosphate isomerase has been shown to be related with both global and local e ects. These results bring a new perspective to the impact of the high-order structure on deamidation rate. The most plausible route of this reaction was also determined. The pKa shift of backbone amide of the residue adjacent to asparagine has been found to be one of the most crucial factor determining the rate of deamidation. Considering the importance of pKa shifts in protein environment, a computational protocol was suggested in order to obtain accurate and fast pKa predictions. This protocol was applied to small organic molecules, and it has been shown to be applicable to studies concerning aminoacid pKa predictions.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    216007

    Farklı yöntemlerle üreaz/alanindehidrogenaz enzim çiftinin immobilizasyonu ve sistemin kan üre düzeyini düşürebilme olanaklarının araştırılması

    Immobilization of urease/alanine dehydrogenase enzyme couples by different methods and its investigation for lowering possibilties of blood urea level

    AYŞE BARAN TEKE

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2008

    BiyokimyaEge Üniversitesi

    Biyokimya Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ŞENAY BAYSAL

  2. Tez No

    307337

    Preeklamptik hastalarda adenozin deaminaz gen polimorfizmi

    Adenosine deaminase gene polymorphism in preeclampsia

    ADNAN ORHAN

    Tıpta Uzmanlık

    Türkçe

    Türkçe

    2011

    Kadın Hastalıkları ve DoğumUludağ Üniversitesi

    Kadın Hastalıkları ve Doğum Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MEHPARE TÜFEKÇİ

  3. Tez No

    724532

    Molecular modeling of Bcl-xL post-translational modifications and of keteniminium salts

    Bcl-xL post-translasyonel modifikasyonlarının ve keteniminyum tuzlarının moleküler modellenmesi

    GAMZE TANRIVER

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2021

    KimyaBoğaziçi Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ŞARON ÇATAK

  4. Tez No

    121550

    Yapısında amino grubu bulunduran organik bileşiklerden radikalik metotla amino grubunun çıkarılması reaksiyonlarının incelenmesi

    The Investigation of deamination reaction of including amines functional group of organic by free radical method

    ÖZGÜR ÖZAY

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2002

    KimyaÇanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    Y.DOÇ.DR. ŞİRİN GÜLTEN

  5. Tez No

    178833

    Dairesel kompozit tabakalarda düşük hızlı darbe hasarının incelenmesi

    The investigation of low velocity impact damage in circular composite layers

    İBRAHİM YÜCE

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2007

    Makine MühendisliğiSelçuk Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. MEMİŞ IŞIK

Geri Dön