Geri Dön

Investigation of structural properties of heterotrimeric G-proteins γ subunits in plants

Bitkilerdeki heterotrimerik G proteinlerinin gama alt birimlerinin yapısal özelliklerinin araştırılması

PDF İndir

  1. Tez No: 488356
  2. Yazar: BİHTER AVŞAR
  3. Danışmanlar: PROF. DR. ZEHRA SAYERS
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Biyofizik, Biyokimya, Biyoloji, Biophysics, Biochemistry, Biology
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2017
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Sabancı Üniversitesi
  10. Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Biyoloji Bilimleri ve Biyomühendislik Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 193

Özet

Bitkilerde bulunan G proteinleri çeşitli tohum çimlenmesi, büyüme, abiyotik ve biyotik stres etmenlerine cevap vermede yer alan sinyal yolaklarını aktive eden sinyallerin iletiminden sorumludur. Heterotrimerik G proteinleri hayvanlarda bulunan haline benzer olarak üç altbirimden oluşur: alfa, beta ve gama. Bu alt birimler dışarıdan gelen bir sinyal üzerine etkileşirler ve alt yolaklarda bulunan efektörler ile birlikte sinyal yolaklarını başlatırlar. Bitki G proteinlerinde, her ne kadar genomik düzeyde ve fonksiyonel çalışmalar yapılmış olsa da, beta ve gama alt birimleri biyokimyasal ve yapısal olarak henüz incelenmemiştir. Bir diğer tarafta da, gama altbirimlerinin önemli bir yer teşkil ettiğini ve bitkilerdeki stres yolaklarında direkt olarak görev aldığını yeni yapılan çalışmalar göstermektedir. Bu tez, Arabidopsis bitkisindeki AGG1 gama proteininin ve pirinçteki RGG1 ve RGG2 gama alt birimi proteininin beta alt birimi olmadan yapılan yapısal araştırması üzerinedir ve literatürdeki ilk çalışmadır. AGG1, RGG1 ve RGG2 proteinleri E.coli bakterisine klonlanmış ve gen ifadeleri sağlanmıştır. Yeterli miktarda protein elde edilmiş ve yapısal analizleri yapılmıştır. Oligomerik yapıda olan bu proteinler SDS-PAGE,Native-PAGE ve DLS yöntemleri ile gösterilmiştir. DLS yöntemi göstermiştir ki RGG1 proteinin hidrodinamik yarıçapı 6:8 _ 0:5 nm ve RGG2 proteinin yarıçapı 5:1 _ 0:4 nm şeklindedir. Bu proteinlerin CD profilleri belirlenmiş ve sekonder yapıları analiz edilmiştir. Proteinlerin birbirleri ile olan benzerliklerini saptamak ve karakterizasyonlarını homoloji modelleme yöntemi ile görmek açısından hesaplamalı analizler yapılmıştır. Modelleme çalışmaları ile deneysel sonuçlar karşılaştırılmış ve birbirleri ile olan benzerlikleri saptanmıştır. Yapısal karakterizasyon sonuçları geniş perspektif içerisinde yapı-fonksiyon ilişkisini içine alarak yorumlanacak ve bu yorumlar grubumuzda yapılan diğer çalışmalar ile karşılaştırılacaktır.

Özet (Çeviri)

In plants, heterotrimeric G proteins are involved in the transmission of signals that activate several signaling pathways including those regulating seed germination and size, growth, differentiation, and responses to biotic and abiotic stress. Similar to their mammalian counterparts the canonical plant heterotrimeric G proteins consist of alpha (Gα), beta (Gβ) and gamma (Gγ) subunits. Upon activation Gα and Gβ and Gγ, as a heterotrimeric complex, interact with downstream effectors to activate signaling pathways. Although plant G proteins have been identified at the genomic level and several in vivo functional studies have been carried out, there is no data available on the biochemical and structural characterization of the plant Gβ and Gγ subunits. On the other hand, recently there is increased interest in the plant Gγ subunits due to the discovery of several classes and also their direct involvement in plant stress responses. This thesis represents the first example in the literature of a comparative experimental investigation of biochemical characteristics and the structures for AGG1, the γ subunit from the model organism A.thaliana and RGG1 and RGG2, those from O.sativa independent of the presence of the respective Gβ subunits. The AGG1, RGG1 and RGG2 genes were cloned into different plasmids for expression in E.coli. The sufficient amount of protein was purified, and structural characterization studies were conducted. The oligomeric nature of the proteins from dimers, tetramers to the higher order or nonspecific aggregates were demonstrated in SDS- and native-PAGE and dynamic light scattering (DLS) results. DLS measurements indicated that with fresh samples the lowest oligomeric species that can be captured is the dimer with hydrodynamic radii of about 6.8 ± 0.5 nm and 5.1 ± 0.4 nm for RGG1 and RGG2, respectively. Circular dichroism (CD) experiments and secondary structure analyses were performed. Computational work was also carried out for determination of evolutionary relationships among the proteins and even to make predictions about their structures by homology modeling. Models for AGG1 and RGG1 proteins based on a structure derived for mammalian heterotrimeric γ subunit yielded α-helical structures with loops and disordered regions that were consistent with the CD results. Due to the lack of structures for homologous proteins for RGG2 ab initio modeling was undertaken. Results obtained from structural characterization are discussed from the broader perspective of a model for plant γ subunit structure-function relationships that was developed from our previous work.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    348681

    Characterization of A. thaliana G-protein gamma subunit (AGG2) and investigation of DTT effect on its oligomeric state

    A.thaliana G-proteini gama altbirimi (AGG2)nin karakterizasyonu ve DTT nin oligomerik durumu üstüne etkisinin incelenmesi

    ANIL AKTÜRK

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2012

    BiyokimyaSabancı Üniversitesi

    Biyoloji Bilimleri ve Biyomühendislik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ZEHRA SAYERS

  2. Tez No

    605164

    Investigation of structural properties of coatings with doped nanoparticles

    Katkılı nanopartikül içeren kaplamaların yapısal özelliklerinin incelenmesi

    DOĞACAN DAĞDELEN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2019

    Mühendislik BilimleriDokuz Eylül Üniversitesi

    Nanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ IŞIL BİRLİK

  3. Tez No

    385145

    Investigation of structural properties of boron carbide nanosystems under mechanical and thermal effects: Molecular dynamics simulations

    Bor karbür nanoyapıların yapısal özelliklerinin mekanik ve ısıl işlemler etkisinde incelenmesi: Molekül dinamiği benzetişimleri

    YUSUF ŞİMŞEK

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2014

    Fizik ve Fizik MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Mikro ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ŞAKİR ERKOÇ

    DOÇ. DR. NAİME ASLI SEZGİ

  4. Tez No

    836222

    Co-Pt-Ag üçlü metal nanoalaşımlarının yapısal özelliklerinin simülasyon yöntemiyle incelenmesi

    Investigation of structural properties of Co-Pt-Ag ternary nanoalloys with simulation method

    VOLKAN KEÇELİ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Fizik ve Fizik MühendisliğiZonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HAYDAR ARSLAN

  5. Tez No

    572741

    Co-Pd-Au üçlü metal nanoalaşımlarının yapısal özelliklerinin simülasyon yöntemiyle incelenmesi

    Investigation of structural properties of Co-Pd-Au ternary nanoalloys with simulation method

    HALİT SERTEL

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Fizik ve Fizik MühendisliğiZonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. HAYDAR ARSLAN

Geri Dön