Characterization of metal ions interactions in immobilized metal ion affinity chromatography by using computational tools
İmmobilize metal iyon afinite kromatografisinde kullanılan metal iyonların bilgisayarlı ortamda etkileşim özelliklerinin belirlenmesi
- Tez No: 465316
- Danışmanlar: PROF. DR. ADİL DENİZLİ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyomühendislik, Bioengineering
- Anahtar Kelimeler: IMAK, MAH, insulin, sitokrom C, bilgisayarlı yöntemler, IMAC, MAH, insulin, cytochrome C, computational methods
- Yıl: 2017
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyomühendislik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 95
Özet
Terapötik proteinlerin, peptitlerin, nükleik asitlerin, hormonların ve enzimlerin saflaştırılması veya ayrılması için etkin olarak kullanılan immobilize metal afinite kromatografisinde (IMAK), çeşitli fonksiyonel ligandlar ile metal iyonlarının etkileşimleri, bu yöntem ile ayrılması sağlanacak olan biyomakromoleküllerin bağlanma davranışlarını etkilemektedir. Birinci sıra geçiş metal iyonları (Zn2+, Ni2+, Cu2+, ve Fe3+), elektronca zengin (O, N, S içeren) iminodiasetik asit, nitrilotriasetik asit ve triskarboksimetil etilen-diamin gibi moleküllerle iyon dipol etkileşimleri üzerinden koordinasyon bağı kurarlar ve bunun sonucunda kararlı kompleksler oluştururlar. Bu tez çalışmasında, immobilize metal afinite kromatografisinde yer alan etkileşimler dikkate alınarak, bilgisayarlı ortamda fonksiyonel ligand ve seçilen metal iyonları etkileşimlerinin modellenmesi ve etkin ayırma yöntemlerinin geliştirilmesi amaçlanmıştır. N-metakriloil-L-histidin metil ester (MAH) fonksiyonel ligand ve Zn2+ iyonları şelatlayıcı iyon olarak seçilmiştir. MAH monomeri Avogadro programı kullanılarak bilgisayarlı ortamda çizilmiştir. İnsan insulin ve at kalbi sitokrom c, seçilen metal-ligand ile etkileşime girecek hedef moleküller olarak seçilmiştir. Otomatik moleküler yaklaşım yazılımı olan AutoDock 4.2, MAH monomerinin ve Zn2+ ile şelatlanmış MAH monomerinin, insan insulin ve at kalbi sitokrom C ile moleküler yaklaşım etkileşimlerinin incelenmesi için kullanılmıştır. Bu amaçla, sırasıyla, Zn2+ iyonlarına bir, iki ve üç molekül MAH bağlanmıştır. Yapılan moleküler yaklaşım çalışmaları sonucunda, bir molekül MAH monomerine bağlı Zn2+ iyonları ile en düşük bağlanma enerjisi elde edilmiştir. İnsan insülini için en düşük bağlanma enerjisi (- 4.14) kcal/mol ve at kalbi sitokrom C için en düşük bağlanma enerjisi (-4.92) kcal/mol olarak hesaplanmıştır.
Özet (Çeviri)
Immobilized metal ion affinity chromatography (IMAC) has become a widespread analytical and preparative separation method for therapeutic proteins, peptides nucleic acids, hormones, and enzymes. Many transition metals can perform stable complexes with electron rich compounds and may coordinate molecules containing O, N, and S by ion dipole interactions. Metal ion ligands are first-row transition metal ions (Zn2+, Ni2+, Cu2+, and Fe3+) incorporated by iminodiacetic acid, nitrilotriacetic acid, and tris (carboxymethyl) ethylene-diamine. In this study we applied computational docking method on the interactions that occur in immobilized metal ion affinity chromatography. N-Methacryloyl-L-histidine Methyl Ester (MAH) is used as functional ligand. Then Zn2+ ions is selected to be chelated through imidazole groups on the MAH. N-Methacryloyl-L-histidine Methyl Ester (MAH) was drawn and created using Avogadro which has auto optimization tool. Human insulin molecule and horse heart cytochrome C are selected as targets to be interacted with our functional ligand. Automated docking software AutoDock 4.2 was used for docking of MAH molecules with human insulin and cytochrome C respectively. Thereafter, Zn2+ ion bound to one, two and three N-methacryloyl-L-histidine methyl ester (MAH) are studied and compared separately. By chelating Zn2+ ion to one MAH molecule and using human insulin as a target protein, the lowest binding energy (- 4.14) kcal/mol is found. Similarly, when horse heart cytochrome C is used as a target protein the lowest binding energy is (-4.92) kcal/mol by chelating Zn2+ ion to one MAH molecule.
Benzer Tezler
- Hedef kimyasala duyarlı floresan malzemelerin sentezi ve kimyasal sensörlerde kullanımı
Synthesis of fluorescent materials sensitive to target chemicals and usage in chemical sensors
FEHMİ KARAGÖZ
- Yeni afinite destek materyalinin hazırlanması: Destek materyalinin yüzey özelliklerinin , adsorpsiyon mekanizmasının aydınlatılması
Preparation of affinity support for seperation of lysozym: Characterization of surface properties and adsorption mechanism
HÜLYA SARIBEK ÇİMEN
- Immobilize metal afinite kromatografisinde şelatlayıcı karakterinin adsorpsiyona etkisi
The effect of the chelator characteristics on adsorption in immobilized metal affinity chromatography
BERAY EROL
- Toksik melaminin uzaklaştırılmasına yönelik afinite matriksinin hazırlanması ve karakterizasyonu
Preparation and characterizatıon of an affinity matrix to remove toxic melamine
SİMGE ÖZTÜRK
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
KimyaDokuz Eylül ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MÜNİRE NALAN TÜZMEN
- Molecular recognition based self assembly of engineered proteins on nanoscaled gold surfaces
Nano-ölcek metal yüzeylerde moleküler tanıma esaslı kendiliğinden montaj olabilen protein tasarımı
BANU TAKTAK KARACA
Doktora
İngilizce
2015
Biyokimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CANDAN TAMERLER
YRD. DOÇ. DR. BÜLENT BALTA