Evolutionary identification of residues related to G protein coupling selectivity in aminergic gpcrs
Aminerjik reseptörlerde G protein kenetlenme seçiciliğiyle alakalı pozisyonların evrimsel olarak ortaya çıkarılması
- Tez No: 759182
- Danışmanlar: DR. OGÜN ADEBALİ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Genetik, Biyoloji, Genetics, Biology
- Anahtar Kelimeler: G proteinleri, Karşılaştırmalı genomik, Reseptörler, Seçicilik, G proteins, Comparative genomics, Receptors, Selectivity
- Yıl: 2022
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Sabancı Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Moleküler Biyoloji, Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
G protein kenetli reseptörler (GPCR) dört farklı G protein ailesiyle seçici bir şekilde etkileşme geçip aktifleşirler (Gs, Gi, Gq ve G12/13). Fakat, reseptörlerde bu seçiciliği belirleyen pozisyonlar ve G protein spesifik aktivasyon mekanizmaları yeterince ortaya çıkarılmamışır. Biz bu çalışmada aminerjik reseptörler ve onların ortologlarını evrimsel olarak inceleyip her bir G protein için özel olarak korunmuş pozisyonları tespit ettik. Ortaya çıkardığımız bu pozisyonları yapısal olarak incelediğimizde Gs, Gi1,Go ve Gq için spesifik aktivasyon mekanizmaları olduğunu tespit ettik. Bulduğumuz aktivasyon mekanizmalarının G protein seçiciliği ile ilişkili olduğunu göstermek için Gs spesifik mekanizmayı daha detaylı inceledik. Moleküler dinamik simülasyonlarının yardımıyla G7x41'in reseptör aktivasyonu ve Gs kenetlenme seçicilğini TM6'nın dışa doğru hareketini destekleyerek kontrol edebileceğini gösterdik. Son olarak, bulgularımızı sıralı aktivasyon anahtarları isimli, G protein ve reseptör arasındaki seçiciliği özetleyen bir modelde birleştirdik. Modelimiz GPCR aktivasyonunu açıkayan üç farklı anahtarı açıklıyor: ligand bağlanması, G protein seçici aktivasyon mekanizması ve G protein kontağı.
Özet (Çeviri)
G protein-coupled receptors (GPCRs) are coupled to four different subfamilies of G proteins namely Gs, Gi, Gq, and G12/13, in a selective way. However, receptor-wide determinants of selective G protein coupling and G protein specific activation mechanisms remained under investigated. Here, we analyzed aminergic receptors and its orthologs from different phylogenetic levels to reveal positions that are specifically evolved and conserved for the receptors that are coupled to similar G proteins. By co-analyzing these evolutionary conserved amino acids with available structures of the receptors, we revealed specific activation mechanisms for Gs, Gi1, Go, and Gq. To verify that these pathways could play role in determining coupling selectivity we investigated Gs-specific activation mechanism further. By the help of molecular dynamics simulations, we demonstrated that G7x41 is important for receptor activation and it might determine Gs coupling selectivity by promoting outwards movement of TM6. Lastly, we summarized our findings into a model of G protein selectivity called“sequential switches of activation”explaning three major molecular switches controlling GPCR activation: ligand binding, G protein selective activation mechanisms, and G protein contact.
Benzer Tezler
- Similarity search and analysis of protein sequences and structures: A residue contacts based approach
Protein dizilerinin ve yapılarının benzerlik araması ve analizi: Amino asit temaslarına dayalı bir yaklaşım
AHMET SAÇAN
Doktora
İngilizce
2008
BiyolojiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HAKAN FERHATOSMANOĞLU
PROF. DR. İ. HAKKI TOROSLU
- Applications of evolutionary bioinformatics in basic and biomedical research
Temel ve biyomedikal araştırmalarda evrimsel biyoinformatik uygulamalar
OGÜN ADEBALİ
Doktora
İngilizce
2015
MikrobiyolojiThe Unıversıty Of TennesseeMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. IGOR B. JOULINE
- Kalsinörin proteinini hedefleyerek kandidiyaz hastalığının tedavisine yönelik peptit tabanlı moleküllerin bilgisayar ortamında tasarımı
In silico design of peptide-based molecules targeting calcineurin protein for the treatment of candidiasis
YAĞMUR DİCLE ALTUN
Yüksek Lisans
Türkçe
2026
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ONUR ALPTÜRK
DR. ÖĞR. ÜYESİ SEFER BADAY
- Antik insan kemiklerinden DNA izolasyon protokollerinin geliştirilmesi
Improving method for DNA extraction from ancient human skeletal material
ELİF ÖZDEMİR KAYNAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
BiyoteknolojiEge ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
DOÇ. ÖZLEM YEŞİL ÇELİKTAŞ
- DE NOVO FRATAXİN PROTEİNİ TASARIMI: KATLANMA MOTİFLERİ, METAL İYON BAĞLANMA BÖLGELERİ, MOLEKÜLER DOCKİNG VE MOLEKÜLER DİNAMİK SİMÜLASYONLAR İLE OPTİMAL STABİLİTE İÇİN YAPAY ZEKÂ DESTEKLİ YAKLAŞIMLAR
DE NOVO FRATAXIN PROTEIN DESIGN: AI-ASSISTED APPROACHES FOR OPTIMAL STABILITY THROUGH FOLDING MOTIFS, METAL ION BINDING SITES, MOLECULAR DOCKING AND MOLECULAR DYNAMICS SIMULATIONS
KEVSER KÜBRA KIRBOĞA
Doktora
Türkçe
2026
BiyomühendislikSüleyman Demirel ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ECİR UĞUR KÜÇÜKSİLLE