Aktin modelinde protein-ligand etkileşimlerinin yeni yaklaşımlar çerçevesinde incelenmesi
Investigation of protein-ligand interactions using new approaches on actin model
- Tez No: 569023
- Danışmanlar: PROF. DR. MUHAMMET BEKTAŞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyofizik, Biophysics
- Anahtar Kelimeler: Aktin, bağlanma kinetiği, protein-ligand etkileşimleri, termal kayma deneyi, cucurbitacin I, Actin, binding kinetics, protein-ligand interactions, thermal shift assay, cucurbitacin I
- Yıl: 2019
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Üniversitesi
- Enstitü: Sağlık Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyofizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 71
Özet
Ökaryotik hücrelerde en çok bulunan protein olan aktin; globular (G-monomer) ve flamentoz (F-zincir) olmak üzere iki farklı formda bulunmaktadır. Monomer aktin 43 kDa ağırlığında olup, birincil yapısı 375 aminoasit ve dört ayrı alt ünite (subdomain) içermektedir. G-aktin sentez sonrası; asitillenme, ADP-ribozillenme ve fosforillenme gibi modifikasyonlara uğrayabilir. Aktin draglarla (falloidin, cucurbitacin, kolşisin), membran, sitoiskelet ve plazma proteinleriyle ve protein sentez faktörlerinden elongasyon faktörü 1 ve 2, ribozomlar, tRNA ve apoptoz ile bağlantılı DNaz I ile etkileşime girdiği bilinmektedir. Aktin bu etkileşimler sonrası birçok hücresel fonksiyonda (hücre iskeleti, hareket, bölünme, taşıma, sinyalizasyon, apoptoz ve protein sentezi) işlev görmektedir. Protein-ligand etkileşimlerinin incelenmesi; ilaç moleküllerinin hücresel hedeflerle etkileşimi, süresi ve dışarı atılımı süreçlerinin belirlenmesi amacıyla hücresel termal kayma (CETSA ve TSA) yöntemleri kullanılmaktadır. Bu yöntemler hedef ve kişiye yönelik ilaç tasarımında ve protein-ligand bağlanma afiniteleri konusunda kullanılabilir. Proteinlerin termal stabilitesi, ligand ve drag bağlanmasıyla artmakta ve denatürasyon eğrileri (erime ısısı; Tm) sağa kaymaktadır. Cucurbitacin kabakgiller ailesinden saflaştırılan triterpenoid formlu bir moleküldür. F-aktin ve G-aktin ile etkileştiği gösterilmiş fakat bağlanma bölgesi ve afinitesi saptanamamıştır. Ayrıca dogal veya sentetik cucurbitacinin kanser tedavisinde kullanılabilecektir. Bu çalışmada, protein-ligand etkileşimleri yeni bir yaklaşım olan TSA, aktin modelinde incelenmiştir. Cucurbitacin I-aktin arasındaki ilişki immüm floresan tekniklerle de gösterildi; hücre iskeletininde bozulduğu, aktin kümelenmelerinin olduğu görüldü. Cucurbitacin I üzerine yoğunlaşan çalışmanın TSA sonuçları G-aktinin termal kalımlılıgının (Tm) artması ve toplam floresan şiddetindeki azalmayla aralarındaki etkileşimi göstermektedir. İn vitro ve in vivo etkileşimler ilaç tasarlanmasında veya ilaç etkileşim mekanizmalarının anlaşılmasında önemli bir husus teşkil ettiğinden çalışmalarımızın klinik öncesi çalışmalarda fayda sağlaması mümkündür.
Özet (Çeviri)
Actin, the most abundant protein in eukaryotic cells, can be found in two forms; globular (G-monomer) or filamentous (F-chain). Monomer actin with molecular weight 43 kDa consists of 375 aminoacids and four subunits (subdomain). Post-synthesis, G-acin undergoes modifications like ADP-ribosilation, acetilation and phosphorilation. Actin interacts with; drug molecules (phalloidin, cucurbitacin, colchicines), many proteins of membrane, cytoskeleton and plasma and protein synthesis factors (elongation factors 1 and 2, ribosomes, tRNA and apoptose related DNAse I). Globular and filamentous actin takes part in many cellular functions (cytoskeleton, mobility, division, transportation, signalization, apoptosis and protein synthesis) after such interactions. Cellular thermal shift assay (CETSA and TSA) are methods used for researching protein-ligand interactions. They can be utilized to determine intracellular interactions, time of effect and disposal periods of drugs, to design drugs and reveal data on protein-ligand binding affinities. Protein thermal stability increases with ligand/drug binding and a righ shift in denaturation curves (melting point; Tm). Cucurbitacins are triterpenoid formed molecules extracted from family cucurbitaceae. Actin is shown to interact with cucurbitacins however the binding sites are mostly unknown. Natural or synthetic cucurbitacins can be used in cancer treatment. This study examines protein-ligand interactions with TSA, a novel approach, in actin model, specificially G-actin with cucurbitacin. immunofluorescence techniques revealed that cytoskeleton degrades and aggregates with cucurbitacin I. TSA results show increase in Tm and decrease in fluorescence intensity showing interactions between actin and cucurbitacin I. In vivo and in vitro interactions are used for drug design and to research drug activity mechanisms so the results can ve used for potential pre-clinic research.
Benzer Tezler
- Multi-scale modeling and investigation of activation mechanisms of G protein-coupled receptors
G-protein kenetli reseptörlerin aktivasyon mekanizmalarının çok boyutlu modelleme yöntemleri ile incelenmesi
RAMİN EKHTEIARI SALMAS
Doktora
İngilizce
2015
Biyokimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
Prof. Dr. MİNE YURTSEVER
Assoc. Prof. Dr. SERDAR DURDAĞI
- Moleküler modelleme yöntemleri kullanılarak bazı enzim ve proteinlerin alosterik etki ile inhibisyon ve aktivasyonlarının araştırılması
Investigation of inhibition and activation of some enzymes and proteins by allosteric effect using molecular modeling methods
MEHMET MURAT YAŞAR
Doktora
Türkçe
2022
Fizik ve Fizik MühendisliğiAkdeniz ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL HAKKI SARPÜN
PROF. DR. EROL EROĞLU
- Structure-based drug design studies for the discovery of novel carbonic anhydrase IX-selective inhibitors
Karbonik anhidraz IX'a seçici yeni inhibitörlerin yapı bazlı bilgisayar destekli tasarımı
VUSLAT ÖYKÜ SAYIN
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MİNE YURTSEVER
PROF. DR. SERDAR DURDAĞI
- Hierarchically porous high surface area polymers with interconnected pores for fast and selective albumin adsorption
Hızlı ve seçici albümin adsorpsiyonu için hiyerarşik ve birbirine bağlı gözenek yapısına sahip olan yüksek yüzey alanlı polimerler
MERVE SÜSLÜKAYA
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERDEM YAVUZ
- G-proteini-kenetli-reseptörler ve Go proteini arasındaki etkileşimlerin moleküler dinamik simülasyonu ile incelenmesi
Research of interactions between g protein coupled receptors and Go protein with molecular dynamics simulation
MEHMET HAKAN ALBAYRAK