Interaction of gramicidin S peptide with dipalmitoylphoshatidylcholine (DPPC) model membrane and the effect of vitamin D2 steroid: An FT_IR and thermodynamics study
Gramicidin S peptidi ile dipalmitoylphosphatidylcholine (DPPC) model membranın etkileşimi ve steraoid vitamin D2 etkisi: Bir FT-IR ve termodinamik çalışma
- Tez No: 82606
- Danışmanlar: PROF. DR. FERİDE SEVERCAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Gramicidin, Vitamin D2, Dipalmitoylphosphatidylcholine (DPPC), FT-IR, Doğrusal Ekstrapolasyon Analizi. vı, Gramicidin, Vitamin D2, Dipalmitoylphosphatidylcholine (DPPC), FT-IR, Linear-Extrapolation Analysis. IV
- Yıl: 1999
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 167
Özet
oz GRAMICIDIN S PEPTIDİ İLE DİPALMİTOYLPHOSPHATİDYLCHOLİNE (DPPC) MODEL MEMBRANIN ETKİLEŞİMİ VE STEROİD VİTAMİN D2 ETKİSİ: BİR FT- IR VE TERMODİNAMİK ÇALIŞMA Gheith, Muhammed Khamies Yüksek Lisans, Fizik Bölümü Tez Yöneticisi: Prof. Dr. Feride Severcan Ortak-Tez Yöneticisi: Doç. Dr. Bülent. G. Akınoğlu Aralık 1999, 167 sayfa Amfıfılik antibiyotik peptid gramicidin S ile nötral dipalmitoylphosphatidylcholine (DPPC) model membranın etkileşimi ile bu etkileşim steroid vitamin D2 yarlığında, Fourier Transform Kızılötesi Spektroskopi ile çalışıldı. Gramicidin S ile ilgili karmaşık bilgiler, bu peptidin değişik membrane fosfolipitleri ve DPPC ile etkileşimini anlamakta zorluklar çıkarmaktadır. Sıcaklığa bağlı olarak, DPPC nin yapısı gereği olan kızılötesi bandların frekans ve band aralığı yüksek ve düşük birçok GS değerleri için ölçüldü. Bu ölçümlerde, özellikle DPPC nin hem lipid acyl zincirleri hem de polar/apolar tepe bölgeleri ile etkileşen bir peptid için uygun değerler verdiği gözlendi. Yüksek molar oranlarında, peptidin DPPC deki glycerol CO grupları ile hidrojen bağları yaptığı gözlendi. Peptidin, düşük molar değerlerinde (1 ve 2) bile membranın jel ve sıvı kristal fazlarında acyl zincirlerde düzensizliğe neden olduğu ve ayrıca DPPC acyl zincirinin bozulmasısonucu ana faz geçiş sıcaklığının (Tra) düşük değerlere kaydığı gözlendi. Bu durum yüksek peptid değerlerinde yapısal bozuklukların oluşması ile ilgili olarak acyl zincirlerin mobilitesinin azalmasına neden olur ki bu durumun peptidin antibiyotik aktivitesinin ötesinde bir nedeni olduğuna inanılmaktadır. DPPC-GS etkileşimine iyi bir antioxidant ilaç olan vitamin D2 steroidin etkisini (ilk kez olarak) inceledik. Gramicidin S in fosfolipid DPPC ye olan bozma etkisinin, vitamin D2 kullanıldığında azaldığı gözlendi. Bu durum daha ileri çalışmalarla, mikrop hücrelerine karşı ve insan ve hayvan hücrelerine yönelik aktivitenin artırılabileceği gramicidin S oluşturulmasına yardımcı olabilir. Çalışmalarımız, DPPC deki ana faz geçiş olayının geriye dönebilir (reversible) olduğunu gösterdi (bildiğimiz kadarıyla bu çalışma ilk kez yapılıyor). Gramicidinin acyl zincirine olan etkisinin soğutmayla geriye dönebilir olduğunu bulduk. İki fazlı geçiş ve geri dönüşümlü sistem yaklaşımları kullanarak, DPPC ve DPPC/GS sonuçları doğrusal ekstrapolasyon yöntemiyle incelendi. Serbest enerji, entalpi ve entropi değişimi hesaplandı ve sonuçlar sistemin konformosyanal dengesi ve özellikleri ile ilgili aydınlatıcı bilgiler verdi. Bu sonuçların deneysel gözlemlere çok iyi uyum içinde olduğu görüldü.
Özet (Çeviri)
ABSTRACT INTERACTION OF GRAMICIDIN S PEPTIDE WITH DIPALMITOYLPHOSPHATIDYLCHOLINE (DPPC) MODEL MEMBRANE AND THE EFFECT OF VITAMIN D2 STEROID: AN FT-IR AND THERMODYNAMICS STUDY Gheith, Muhammed Khamies M. Sc, Department of Physics Supervisor: Prof. Dr. Feride Severcan Co- Supervisor: Assoc. Prof. Dr. Bülent. G. Akınoğlu December 1 999, 1 67 pages The interaction of the amphiphilic antibiotic peptide gramicidin S (GS) with the zwitterionic dipalmitoylphosphatidylcholine (DPPC) model membrane alone and in the presence of vitamin D2 steroid was examined by Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR). The conflicting opinions about the subject of gramicidin S, had lead to an ambiguity in understanding the mode of interaction of this peptide with different membrane phospholipids particularly, DPPC phospholipid. Measurements of the band frequency and bandwidth of infrared bands as a function of temperature for different DPPC structural moieties in the presence of various low and high GS concentrations have been carried out. It was observed that this peptide causes the formation of hydrogen bondings with glycerol CO groups of DPPC at relatively high protein concentrations. Moreover, an evident mperturbation of the packing of DPPC acyl chains at which an ordered delay in the main-phase transition temperature (Tm) was also detected in addition to an imposed disordering effect on the acyl chains both in the gel and liquid-crystalline phases at even low (1 and 2) molar ratios of peptide. This was associated with an evident reduction in the mobility of acyl chains which was related to the formation of structural aggregates (pores) at namely higher peptide amounts which, is believed to be the mechanism behind the antibiotic activity of this peptide. We have investigated (for the first time) the effect of vitamin D, steroid, which is believed to be a good antioxidant drug, on the of DPPC-GS interacting system. Vitamin D2 was seen to reduce those induced perturbation effects of gramicidin S on DPPC model membrane. This, with further studies, may be helpful in constructing a gramicidin S analogue with an enhanced activity against microbial cells and dimensioned activity against human and animal cells. Our thermodynamics analysis (investigated for the first time to our knowledge) of reversibility showed that the main-phase transition event of DPPC is reversible upon temperature decrease. The effect of gramicidin on the acyl chains of DPPC was also observed to be reversible upon temperature cycling. Assumptions of two-state transition and reversibility of this transition were employed in constructing a linear extrapolation approach applied (for the first time insofar as we are aware) to the DPPC and DPPC/GS interacting systems. Calculations of some thermodynamical parameters like free energy change, enthalpy change and entropy change, provided good insights about the conformational stability and properties of the investigated systems. These insights proved to be in good accord with those experimental observations.
Benzer Tezler
- Pattern formation of two-dimensional model phospholipid molecules by molecular dynamics simulation
Moleküler dinamik simulasyon ile iki boyutlu model fosfolipid moleküllerin yapı oluşturmalarının incelenmesi
MİNE YURTSEVER
- Dengede olmayan biyolojik sistemler için crooks teoremi yardımıyla serbest enerji hesaplamasının uygulanması
Applications of free energy calculations with the help of crooks theorem for non-equilibrium biological systems
ÖZLEM MERCAN TEZ
Doktora
Türkçe
2014
BiyofizikSüleyman Demirel ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ARİF BABANLI
PROF. DR. TURGUT BAŞTUĞ
- Karışık misellerde surfaktant etkileşimi
Interaction of the surfactant in the mixed micelles
TALİHA SİDİM
- Endüstriyel tasarım bağlamında, duygusal tasarım kavramının e-ticaret kullanıcı deneyimi ile etkileşimi örnek sektör: Küçük elektrikli ev aletleri
Interaction of emotional design concept with e-commerce user experience in the context of industrial design example sector: Small electrical appliances
EBRU EVRENOL
Doktora
Türkçe
2022
Endüstri Ürünleri TasarımıMimar Sinan Güzel Sanatlar ÜniversitesiEndüstriyel Tasarım Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SANİYE MELTEM ŞEN
- Deneysel status epileptikusta ketamin ve propofolün etkileşimi
Interaction of ketamine and propofol in experimental status epilepticus
GAYE BOZTEPE YILMAZ
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2022
Anestezi ve ReanimasyonSağlık Bilimleri ÜniversitesiAnesteziyoloji ve Reanimasyon Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KEMAL TOLGA SARAÇOĞLU
