Aggregation characteristics of amphiphilic peptides
Amfifilik peptitlerin kümelenme özellikleri
- Tez No: 435852
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MEHMET SAYAR
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyofizik, Biyokimya, Biophysics, Biochemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2016
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Koç Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Hesaplamalı Bilimler ve Mühendislik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 193
Özet
Protein ve peptit kümelenmesi nörolojik hastalıklarda (Alzheimer ve Huntington gibi) ve özgün biyomateryallerin geliştirilmesinde önemli rol oynar. Hastalık etmeni protein türevleri veya sentetik tasarıma sahip peptitler, moleküller arası etkileşimlerin kümelenme sürecindeki rolünün sistematik incelenmesinde yalın bir platform sunar. Biz burada, kümelenmede önemli itici kuvvet ve mekanizmalara moleküler düzeyde bir anlayış getirebilmek amacıyla, iki farklı peptit üzerinde yoğunlaştık: sentetik üçbloklu peptit ve huntingtin proteininin N-ucundaki httNT segmenti. Öncelikle, tüm atomlu moleküler dinamik simülasyonlarını kullanarak, 𝛽-plakları, şeritler ve jeller olmak üzere üç aşamalı hiyararşiye sahip üçbloklu peptidin kümelenme karakteristiğini inceledik. Serbest enerji simülasyonları sayesinde, çekirdeği oluşturan amino asitlerin aromatiklere değişiminin paketlemeye ve hidrofobik çekirdeğe zarar verdiğini gösterdik. Akabinde, üçbloklu peptidin yapısal uyumluluğunu temsil edebilen yapısal tabanlı bir model kullanarak, omurga hidrojen bağlarının kümelenmenin ilk evrelerinde baskın olduğunu, Coulomb ve hidrofobik kuvvetlerin ise nihai yapıyı belirlediğini gösterdik. Önerilen şerit benzeri yapılara ek olarak, alternatif yapıların da jel oluşumunda potensiyel olarak rol oynayabileceğini keşfettik. Son olarak, üçbloklu peptit üzerinden elde ettiğimiz deneyim ve öngörüleri kullanarak Wetzel'in httNT için önerdiği sarmal tabanlı kümelenme mekanizmasını inceledik. Bulduğumuz veriler, önerilen mekanizmayla uyumlu olarak, makroskopik ve mikroskopik arayüzlerin kararlı sarmalları desteklediğini göstermektedir.
Özet (Çeviri)
Protein and peptide aggregation plays a key role in both neurological diseases (e.g. Alzheimer's and Huntington's) and development of novel biomaterials. Peptides, de- rived from the host protein or synthetically designed, provide a simple platform to systematically explore the role of intermolecular interactions in the assembly process. In order to develop a molecular level understanding of the driving forces and mecha- nisms, here we have focused on two different peptides: synthetic triblock peptide and N-terminus segment of huntingtin protein, httNT . First, by using all atom molecular dynamics simulations we have studied the aggregation characteristics of the triblock peptide, which displays a three level hierarchy: β-sheet, ribbon and network. By using carefully designed free energy calculations, we demonstrate that aromatic substitution in core-forming residues impairs packing and weakens the hydrophobic core. Next, by using a structure based model, which can represent the conformational adaptability of the triblock peptide based on the surrounding medium, we demonstrate that, back- bone hydrogen bonding dominates the early nucleation stage, whereas Coulomb and hydrophobic forces determine the final structure. In addition to the proposed ribbon- like structure, we discovered alternative structures, which could potentially play a role in the formation of a network. Finally, by using the experience and insights developed on the synthetic triblock peptide, we have examined Wetzel's proposal for α-helix mediated aggregation mechanism for httNT . We demonstrate that macro- scopic or molecular interfaces can promote formation of stable helices in agreement with the proposed mechanism.
Benzer Tezler
- Monomeric and aggregation behavior of simple and complex polyQ peptides studied by a multi-state CG model
Basit ve karmaşık polyQ peptitlerin monomerik ve toplanma davranışları bir çok durumlu CG modeli ile çalışılan
SAEID DARVISHI
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Bilim ve TeknolojiKoç ÜniversitesiHesaplamalı Bilimler ve Mühendislik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET SAYAR
- Akridin esaslı bazı yeni bileşiklerin sentezi ve boya duyarlı güneş hücrelerinde uygulamaları
Synthesis of some new acridine-based compounds and applications in dye-sensitive solar cell
NAGİHAN ÖZTÜRK
- Naftoksi veya kinolinoksi grupları içeren yeni hegzadeka sübstitüe ftalosiyaninler
Novel hexadeca substituted phthalocyanines containing naphthoxy or quinolinoxy groups
ÖZGE KURT
- Liposomes Encapsulating Cosmetic Raw Materials
Kozmetik Hammaddeleri Kapsülleyen Lipozomlar
DERYA KARAGÖZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
KimyaBoğaziçi ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NAZ ZEYNEP ATAY GÖK
DOÇ. DR. ŞARO
- Moleküler dinamik yöntemlerle protein katlanması probleminin araştırılması
Investigation of protein folding problem using molecular dynamics methods
TUBA KILINÇ
Doktora
Türkçe
2013
BiyofizikAtatürk ÜniversitesiFizik Bölümü
PROF. DR. ABDULMECİT TURUT
YRD. DOÇ. DR. EMİNE DENİZ TEKİN