Geri Dön

Protein-ligand etkileşimlerinin kuantum mekaniksel/moleküler mekaniksel simülasyon teknikleriyle incelenmesi

Study of protein-ligand interactions with quantum mechanics/molecular mechanics simulation techniques

PDF İndir

  1. Tez No: 721356
  2. Yazar: MERT SAĞIROĞLUGİL
  3. Danışmanlar: PROF. DR. FATİH YAŞAR
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Biyofizik, Biyokimya, Fizik ve Fizik Mühendisliği, Biophysics, Biochemistry, Physics and Physics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2021
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Fizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Fizik Mühendisliği Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 120

Özet

Bu çalışmanın temel amacı, metal iyonu bağımlı biyomoleküler sistemlerin in silico kuantum ve moleküler mekaniksel hibrit yaklaşımlarla (QM/MM) araştırılmasıdır. İnhibitör bağlı enzim yapısı üzerinde yapılan deneysel çalışmalarla tahmini yapılan doğal substratların izlediği reaksiyon konformasyonlarının hesaplamalı olarak belirlenmesi hedeflenmiştir. Moleküler dinamik (MD) ve Metadinamik (MTD) simülasyon yöntemleri kullanılarak yürütülen bu araştırmada, bir insan bağırsak ortakyaşarında bulunan Kalsiyum (Ca2+)-bağımlı alfa-mannosidaz enziminin iki inhibitör ve bir doğal substrat alfa-1,2-Mannobiyoz'u içeren üç yapısı incelenmiştir. Doğal substratı içeren yapıda şeker halkasının Cremer-Pople büzüşme koordinatları kullanılarak QM/MM MTD çalışmalarla elde edilen serbest enerji yüzeyleri, hesaplamalı çalışmalarımız ile deneysel bulguların reaktant ve geçiş hali konformasyonları etrafında uyumlu olduğunu göstermektedir. Reaktant ve geçiş hali konformasyonları tespit edilen doğal substrat bağlı yapının aktivasyon enerjisini, reaksiyon enerjisini, metal iyonunun rolünü ve substratın reaksiyon sırasında izlediği konformasyonel yolu belirleyebilmek için farklı parametrelere sahip bir dizi QM/MM MTD hesaplamalar yapılmıştır. Çalışmada kullanılan yöntem ve yaklaşımlarla elde edilen bilgiler, glikozidazların katalitik mekanizmaları üzerindeki bilgimizi genişletecek ve bir lizozomal depolama hastalığı olan alfa-mannosidoz hastalığının teşhis ve tedavisi için analogların tasarlanabilmesine katkıda bulunma potansiyeline sahip olacaktır.

Özet (Çeviri)

Research of metal-ion dependant biomolecular systems with in silico quantum mechanics/molecular mechanics (QM/MM) approaches is the main purpose of this study. Conformational pathway of natural substrates during reaction predicted by experimental work on enzyme-inhibitor complexes is also aimed to be found. To achieve, structure of an enzyme which is Calcium (Ca2+)-dependent alpha-mannosidase present in a human gut symbiont bound to two inhibitors and a natural substrate alpha-1,2-Mannobiose has been investigated using Molecular Dynamics (MD) and Metadynamics (MTD) simulation techniques. In the structure involving natural substrate, observed conformations of the sugar ring using metadynamics on Cremer-Pople puckering coordinates are coherent with the experimental data for the reactant and the transitional state. To additionally determine activation and reaction energy, role of metal ion and conformational pathway followed by natural substrate, a series of QM/MM MTD computations with different parameters were initiated. Evaluated data obtained through methods and approaches used in this study potentially can help to expand of our knowledge of catalytic mechanisms of glycosidases and to design diagnostic and therapeutic drugs for lysosomal storage diseases like alpha-mannosidosis.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    363831

    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

    İngilizce

    2015

    Biyokimyaİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    Prof. Dr. MİNE YURTSEVER

    Assoc. Prof. Dr. SERDAR DURDAĞI

  2. Tez No

    788978

    Antidepresan essitalopram ile aspirin, ibuprofen veya parasetamol arasındaki etkileşimlerin yoğunluk fonksiyonel teorisi kullanılarak incelenmesi

    Investigation of interactions between the antidepressant escitalopram and aspirin, ibuprofen or paracetamol using density functional theory

    MUSA DABOE

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Fizik ve Fizik MühendisliğiEge Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. CEMAL PARLAK

  3. Tez No

    595464

    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

    İngilizce

    2019

    Kimyaİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MİNE YURTSEVER

    PROF. DR. SERDAR DURDAĞI

  4. Tez No

    338587

    Predicting the binding affinities of drug-protein interaction by analyzing the images of binding sites

    Bağlanma alanlarının görüntülerini inceleyerek ilaç-protein etkileşiminin bağlanma eğiliminin tahmin edilmesi

    ÖZLEM ERDAŞ

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2013

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. FERDANUR ALPASLAN

    PROF. DR. MEHMET ERDEM BÜYÜKBİNGÖL

  5. Tez No

    474369

    Development of a data collection and analysis tool for protein-ligand interactions

    Protein-ligand etkileşimleri için bir veri toplayıcı ve analiz aracı geliştirme

    MEHMET AZİZ YİRİK

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2017

    Mühendislik BilimleriBoğaziçi Üniversitesi

    Hesaplamalı Bilimler ve Mühendislik Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ELİF ÖZKIRIMLI ÖLMEZ

    PROF. DR. ŞEFİKA KUTLU ÜLGEN

Geri Dön