Investigation of the interaction and oligomerization of HIV capsid and single domain antibody as a biotechnological drug against HIV
HİV'e karşı biyoteknolojik ilaç olmak üzere HİV kapsit ve tek bölgeli antikorun etkileşimi ve oligomerizasyonun incelenmesi
- Tez No: 749780
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ HÜMEYRA TAŞKENT SEZGİN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyomühendislik, Biyoteknoloji, Bioengineering, Biotechnology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyomühendislik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 102
Özet
İnsan immün yetmezlik virüsünün sebep olduğu AIDS, halen küresel bir halk sağlığı tehdidir. Virüsün mevcut ilaçlarla yok edilememesi ve ilaçlara direnç geliştirmesi, yeni ilaç hedefleri ihtiyacı oluşturmaktadır. Virüsün kapsit proteini; mutasyonlara karşı duyarlı oluşu, dizisinin yüksek korunumu ve yaşam döngüsündeki rolleriyle yüksek potansiyelli bir ilaç hedefidir. Literatürde, kapsit proteinine bağlanan ve inhibitor etki gösteren birçok molekül bildirilmiştir. Nanokor, devegillerdeki sadece ağır zincirden oluşan antikorların antijen bağlanma bölgesidir. Nanokorlar sahip oldukları özellikler sayesinde hedefledikleri moleküller için uygun ajanlardır. Literatürde HIV-1 kapsit-N terminal alanına (NTD) bağlanan bir nanokor rapor edilmiştir. Bu tez çalışmasında, bu nanokorun HIV-1 ve HIV-2 kapsit proteinleri hedefine karşı ilaç olma potansiyelinin incelenmesi amaçlanmıştır. Çalışmada HIV-1 kapsitin üretimi ve saflaştırması başarıyla gerçekleştirilmiş, ilaç geliştirme teknolojileri için önemli olan biyofiziksel karakterizasyon deneyleri yapılmıştır. Proteinin termal, kimyasal denatürasyonu incelenmiş, deneylerde proteinin erime sıcaklığı ve açılma serbest enerjisi değerleri elde edilmiştir. Virüs yaşam döngüsünün geç aşamasında HIV-1 kapsit, viral genomu da içinde konik kapsit kafesi oluşturur. Viral enfeksiyon, büyük ölçüde kapsit kafes oluşumuna bağlıdır. Bu nedenle çalışmada, HIV-1 kapsitin in-vitro oligomerizasyonu incelenmiş, proteinin kendi kendine oligorimerize olduğu gözlenmiştir. Çalışmada, HIV-2 kapsitin üretimi ve saflaştırılmasında başarılı sonuç alınamamıştır. Bunun üzerine HIV-1 kapsit-NTD, HIV-2 kapsit-NTD proteinleri rekombinant yöntemlerle üretilip saflaştırılmıştır. HIV-1 kapsit, HIV-1 kapsit-NTD ve nanokor proteinlerinin yapısal karakterizasyonu CD ile incelenmiş, proteinlerin literatürdeki ikincil yapı özellikleriyle uyuşan sonuçlar gözlenmiştir. Kapsit-nanokor etkileşimini incelemek için yapılan ITC başlangıç deneylerinde nanokor, HIV-1 kapsit ile iyi bir bağlanma göstermemiştir. Gelecek çalışmalar daha fazla nanokorun üretilmesiyle ITC deneylerinin tekrarını gerektirmektedir. Böylece proteinlerin etkileşimi hakkında daha iyi yorum yapılabilir.
Özet (Çeviri)
Human immunodeficiency virus (HIV) causes AIDS which is still a global public health threat. Current drugs against HIV infection cannot eradicate the virus therefore, research on new drug targets continues. HIV capsid protein, which has a highly conserved sequence and is sensitive to mutations, has critical roles in the virus lifecycle, making it a high-potential drug target. A nanobody is the antigen-binding domain of heavy-chain only antibodies of camelids. Small size, thermal stability and ease of production makes nanobodies ideal antibody fragments for therapeutic and diagnostic purposes. In the literature, a nanobody binding to the HIV-1 capsid-N terminal domain (NTD) has been reported. The aim of this thesis is to examine the potential of this nanobody as a biotechnological drug candidate against the HIV-1 and HIV-2 capsid proteins. In the study, HIV-1 capsid was expressed, purified and biophysically characterized. Thermal and chemical denaturation of the protein were done, the melting temperature and unfolding free-energy values of the protein were determined. In-vitro oligomerization of the HIV-1 capsid was performed and observed that the protein self-oligomerized over time. Pure HIV-2 capsid protein could not be produced recombinantly. Thereupon, HIV-1 capsid-NTD and HIV-2 capsid-NTD proteins were expressed and purified. Secondary structure of HIV-1 capsid, HIV-1 capsid-NTD and nanobody were analyzed with circular dichroism (CD) spectroscopy and the results matched with the literature. Isothermal titration calorimetry (ITC) experiments were done to examine the HIV-1 capsid-nanobody interaction, but good binding was not observed between the two proteins. Future work requires repeating ITC experiments.
Benzer Tezler
- Investigation of novel genes and functional roles in MEFV negative FMF patients through next-generation sequencing
MEFV negatif ailesel Akdeniz ateşi hastalarında yeni nesil dizileme yöntemiyle özgün genlerin ve işlevlerinin araştırılması
MERVE ÖZKILINÇ ÖNEN
Doktora
İngilizce
2023
Genetikİstanbul Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EDA TAHİR TURANLI
- Investigation of physical interaction between gαi and gαs proteins via FRET in live cells
Gαi ve gαs proteinlerinin fiziksel etkileşimlerinin canlı hücrelerde FRET Metodu ile araştırılması
SEYDA TUĞÇE BALKAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
BiyokimyaOrta Doğu Teknik ÜniversitesiFen Bilimleri Eğitimi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÇAĞDAŞ DEVRİM SON
DR. FATMA KÜÇÜK BALOĞLU
- Investigation of homotypic pyd and card domain interactions in ASC speck assembly
ASC zerresi oluşumunda yer alan pyd ve card bölgelerinin homotipik etkileşimlerinin incelenmesi
HASAN OZAN OTAŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
BiyofizikBoğaziçi ÜniversitesiMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NESRİN ÖZÖREN
- CHARACTERIZATION OF THE REGULATORY MECHANISMS OF NOD LIKE RECEPTORS IN THE GENERATION OF IMMUNE RESPONSES: REVISITING NLRC4 IN EOSINOPHILIC FUNCTIONS IN VITRO
BİR EDİNSEL BAĞIŞIKLIK OLAN T2 HÜCRE CEVABININ NOD BENZERİ RESEPTÖRLERİ (NLR) İLE REGÜLASYON MEKANİZMALARININ KARAKTERİZASYONU
ILGIN AKKAYA
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Allerji ve İmmünolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. CEREN ÇIRACI
- Investigation of the effect of GPCR oligomerization on the GNAI1 homodimerization in live cells using FRET
GPKR oligomerizasyonun GNAI1 protein homidimer oluşumunun üzerindeki etkisinin FRET yöntemi ile canlı hücrelerde araştırılması
ENİSE NALLI
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
BiyoteknolojiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiBiyoteknoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÇAĞDAŞ DEVRİM SON
DR. FATMA KÜÇÜK BALOĞLU