Studies on phosphorylation of elongation factor Tu in Escherichia coli
Escherichia coli elongasyon faktörü Tu'nun fosforilasyonu üzerine çalışmalar
- Tez No: 433984
- Danışmanlar: PROF. DR. AYŞE NEŞE BİLGİN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyokimya, Biochemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2016
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 94
Özet
Bilinen bütün canlı hücreler yaşayabilmek ve çoğalabilmek için gerekli yapısal ve işlevsel proteinlerini kendileri sentezlemek zorundadır.Bu nedenle protein sentezi yaşamın merkezinde konumlanır.Prokaryotik veya ökaryotik bütün hücrelerde protein sentezi ribozomlar üzerinde gerçekleşir.Sentezlenecek olan proteinlerin aminoasitleri ise ribozomlara EF-Tu.GTP.aminoacyl-tRNA'dan oluşan bir üçlü bileşikteki transfer RNA molekülleri ile taşınır. EF-Tu hem prokaryotik hem de ökaryotik hücrelerde in vivo koşullarda fosforile edilir. E. coli elongasyon faktörü Tu'nun T382'inci (treonin) aminoasidinin fosforile olması sonucu enzimin aminoasil-tRNA bağlama özelliğini kaybetmektedir. EF-Tu'nun T382 fosforilasyonu yoluyla bakteriyel protein sentezi etkin bir şekilde düzenlenebilmektedir. Henüz hiçbir ögesini bilmediğimiz bu sinyal yolağını tanımlayabilmek için EF-Tu'yu özgün olarak T382'den fosforile edecek kinazların tanımlanması bu aşamada önem kazanmaktadır. Translasyon, EF-Tu T382‟ nin fosforilasyonu ile hızlı bir şekilde durdurulabilmektedir. Bakteriler bu mekanizmayı kullanarak uyku haline girebilir ve antibiyotik karşısında bakteriyel sürekliliği sağlayabilir. Translasyonu engelleyen sinyal yolağındaki kinazın bulunması bakteriyel sürekliliği engelleyen yeni antibiyotiklerin üretilmesine olanak sağlayacaktır. Hatta bu mekanizmanın aydınlatılması kanser tedavilerinde de kullanılabilir, Çünkü; kanser hücreleri de uyku haline giren bakteriler gibi yavaş büyüyen ve ilaç tedavisine kapalı hücrelerdir. Aynı zamanda kanser hücreleri uyku halindeki bakteriler gibi ilaç tedavisi kalktığında tekrar hızlı bir şekilde büyüyüp kötü huylu tümörler oluşturabilmektedir. Bu amaç doğrultusunda aday genler literatür taraması ve biyoinformatik yöntemler kullanılarak belirlendi. Aminoasit benzerliği için BlastP ve PSI-Blast, yapısal benzerlik için FATCAT programı kullanıldı. Literatür taraması sonunda hipA geni ilk aday gen olarak belirlendi. Biyoinformatic araştırmalar sonucunda yegI ve argK genleri diğer aday genler olarak seçildi. Saflaştırılmış kinazlar ve saf EF-Tu ile fosforilasyon deneyleri yapıldı. Anti-fosfotreonin antikoru ile fosforilasyonlar gözlemlendi. Fosforilasyonun T382‟ ye özgü olup olmadığı T282D mutantı ile kontrol edildi. Saflaştırılan kinazların EF-Tu‟ yu T382‟ den fosforile edemediği gözlendi.
Özet (Çeviri)
Protein synthesis is a vital process for living organisms. Synthesis of proteins are important for cell survival and reproduction. Protein synthesis takes place on ribosomes in all prokaryotic and eukaryotic cells. Amino acids of the proteins are carried to the ribosome by transfer RNA molecules in a ternary complex as EF-Tu.GTP.aminoacyl-tRNA. EF-Tu is the most abundant protein in bacterial cells, reaching about 10% in logaritmically growing cells. Due to its vital function in translation, EF-Tu is target to many translational antibiotics and also to many post-translational modifications. EF-Tu is phosphorylated in vivo in both prokaryotic and eukaryotic cells. Phosphorylation of EF-Tu at position T382 abolishes its ability to form EF-Tu.GTP.aminoacyl-tRNA ternary complex, indicating that protein synthesis can be regulated reversibly by EF-Tu phosphorylation of T382. Therefore, characterization of the kinase, specific for T382 phosphorylation, is the first step in order to define the members of the signaling pathway leading to translational arrest. Phosphorylation of EF-Tu at T382 has the capability of rapid translational arrest. This mechanism is the possible way for the bacteria to enter into the dormant state during bacterial persistence. Therefore, finding the kinase in the pathway inhibiting translation can open away to design new antibiotics in order to eradicate bacterial persistence. Even clarifying the mechanisms of bacterial persistence can give an insight for the treatment of cancer because cancer cells are also slow-growing and drug-tolerant; and they revert back to malignant phenotype and rapid growing state similar to persistent bacteria after treatment is removed. In the framework of this thesis, candidate genes were determined by literature searching and by using bioinformatics tools. BlastP and PSI-Balst were used in order to detect amino acid sequence similarity. FATCAT programme was used to detect structural similarity. hipA gene was determined as the first candidate gene by literature searching. yegI gene and argK genes were determined as other candidates by bioinformatics searches. These genes were cloned and purified in order to identify the kinase that phosphorylates EF-Tu at T382. Phosphorylation assay was performed with purified kinases and pure EF-Tu. Phosphorylation of EF-Tu at T382 was detected by anti-phosphothreonine antibody. Mutants of EF-Tu at T382 were used as controls for T382 specificity. It was detected that none of these proteins are able to phosphorylate EF-Tu at T382.
Benzer Tezler
- İnflamatuvar hastalıklarda kolşisin tedavisinin protein sentezi ve hücre iskeleti bağlamında moleküler mekanizmasının aydınlatılması
Unraveling the molecular mechanism of colchicine treatment in inflammatory diseases in the context of protein synthesis and cytoskeleton
EBRU HACIOSMANOĞLU
- Regulation of cyclin D1 expression by PKC signaling in intestinal epithelial cells
Başlık çevirisi yok
AYSEN ASLI HIZLI
- Investigation of the interplay of sumoylation and phosphorylation on Pea3 stability in neuronal cells
Nöronal hücrelerde Pea3 stabilitesi üzerinde sumolasyonun ve fosforilasyonun karşılıklı etkileşiminin incelenmesi
MEHMET ALP GÜNER
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
BiyolojiBaşkent ÜniversitesiMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ BAŞAK KANDEMİR
- Regulation of tau on septin3 in neuronal branching
Septin3' ün nöronal dallanma üzerindeki etkisinin tau tarafından düzenlenmesi
DİDEM BARAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Biyolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ARZU KARABAY KORKMAZ
