Assessing the performance of molecular dynamics simulations for predicting the conformations of flexible protein-protein complexes
Esnek protein-protein komplekslerinin konformasyonlarını tahmin etmek için moleküler dinamik simülasyonlarının performansının değerlendirilmesi
- Tez No: 836011
- Danışmanlar: PROF. EMEL TİMUÇİN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyoistatistik, Biyokimya, Biyomühendislik, Biostatistics, Biochemistry, Bioengineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Acıbadem Mehmet Ali Aydınlar Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Moleküler ve Translasyonel Biyotıp Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 53
Özet
Enhanced comprehension of alterations in protein conformation holds significant potential for unveiling the underlying mechanisms of diverse biological functions and more specifically describing structural transitions. In investigating the binding interactions and conformations of biomolecules, structural dynamics is the key component. Elucidating the mechanism expands our comprehension of the system and impacts the designing of effective drugs and novel treatments. Here, with the help of enhanced molecular dynamic simulation methods, the backbone of gelsolin with conventional and accelerated molecular dynamic methods is focused on and its conformational changes that occur during the gelsolin/actin complex formation from the gelsolin plasma free form triggered by calcium concentration is investigated. We found that there is no complete conformational transition in either conventional (classical) MD or accelerated MD. However, when we focused on the gelsolin-like domains, some conformational rearrangements, particularly in G4 and G6 domains adopted similar domain conformations observed in the free form. These changes were especially noted for the accelerated MD simulations with dual boosting. On the other hand, G5 domain was the most rigid part of the structure regardless of the MD acceleration. Based on the findings of this thesis, capturing conformational changes in molecular dynamics (MD) simulations proves to be challenging. One approach could involve focusing on the structures of individual gelsolin domains, rather than the entire structure, and studying their conformational shifts using different accelerated methods. Altogether, this thesis provides insights into the potential use of accelerated MD methods for understanding and capturing important conformational changes in proteins.
Özet (Çeviri)
Protein konformasyonundaki değişikliklerin daha iyi anlaşılması, çeşitli biyolojik fonksiyonların altında yatan mekanizmaları ortaya çıkarmak ve daha spesifik olarak yapısal geçişleri tanımlamak için önemli bir potansiyele sahiptir. Biyomoleküllerin bağlanma etkileşimlerini ve konformasyonlarını araştırırken yapısal dinamikler anahtar bileşendir. Mekanizmayı açıklamak, sistem hakkındaki anlayışımızı genişletir ve yeni ilaçların ve yeni tedavilerin tasarlanmasına katkıda bulunur. Burada, geliştirilmiş moleküler dinamik simülasyon yöntemleri yardımıyla, geleneksel ve akselere edilmiş moleküler dinamik yöntemlerle gelsolinin omurgasına odaklandık ve kalsiyum konsantrasyonunun tetiklediği gelsolin plazma serbest formundan gelsolin/aktin kompleksi oluşumu sırasında meydana gelen konformasyonel değişiklikleri incelendi. Ne geleneksel (klasik) MD'de ne de akselere edilmiş MD'de bütüncül bir konformasyonel değişiklik olmadığını tespit edildi. Bununla birlikte, gelsolin benzeri domainlere odaklandığımızda, özellikle G4 ve G6 domainlerindeki bazı konformasyonel değişiklikler, serbest formda gözlemlenen benzer domain konformasyonlarını benimsemiştir. Bu değişiklikler özellikle dual akselerasyon MD simülasyonlarında dikkat çekti. Öte yandan G5 domaini, MD akselerasyonundan bağımsız olarak yapının en hareketsiz kısmıydı. Bu tezin bulgularına dayanarak, MD metotlarının gelsolinin aldığı konformasyonel değişiklikleri yakalamak için performansının yüksek olmadığı görülmüştür. Bu nedenle, gelsolin yapısının tamamına odaklanmak yerine, domainlerinin yapılarına ayrı ayrı odaklanmak ve/veya farklı yöntemlerle, farklı seviyelerde akselere edilmiş MD yaklaşımlarını kullanarak konformasyonel değişimlerin yakalanması mümkün olabilir. Bu tez, proteinlerdeki önemli konformasyonel değişiklikleri anlamak ve yakalamak için akselere edilmiş MD yöntemlerinin potansiyel kullanımına dair katkılar yapmaktadır.
Benzer Tezler
- Effects of force fields on gas separation performances of ZIFs
Kuvvet alanı paramatrelerinin ZIFlerin gaz ayırımı performansları üzerine etkisi
AYDIN ÖZCAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
Kimya MühendisliğiKoç ÜniversitesiKimya ve Biyoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SEDA KESKİN AVCI
- Assessing gas separation performances of COF membranes, COF/polymer MMMs, and dual filler-incorporated polymer membranes via high-throughput computational screening
Başlık çevirisi yok
SENA AYDIN
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Kimya MühendisliğiKoç ÜniversitesiHesaplamalı Bilimler ve Mühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEDA KESKİN AVCI
- Combining molecular simulations and machine learning to unlock gas separation performances of MOFs and MOF-based composites
MOFlarin ve MOF temelli kompozitlerin gaz ayırma performanslarının açığa çıkarılmasi amacıyla moleküler simülasyon ve makine öğrenmesinin birleştirilmesi
HİLAL DAĞLAR HARMAN
Doktora
İngilizce
2024
Kimya MühendisliğiKoç ÜniversitesiKimya ve Biyoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEDA KESKİN AVCI
- Meme kanserinde neoadjuvan kemoterapiye yanıtı değerlendirmede dinamik meme MRG parametrelerinin doğruluk analizi
Accuracy analysis of dynamic breast MRI parameters in evaluation response to neoadjuvant chemotheraphy in breast cancer
SEVDA MEVLÜTOĞLU
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2021
Radyoloji ve Nükleer TıpEge ÜniversitesiRadyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYŞE NUR OKTAY ALFATLI
- Erişkin glial tümörlerde ki-67 proliferasyon indeksinin konvansiyonel MRG, difüzyon MRG, SWI ve perfüzyon MRG ile öngörülmesi
Prediction of ki-67 proliferation index in adult type glial tumors using conventional MRI, diffusion MRI, SWI, and perfusion MRI findings
MUHAMMET ARİF KURŞUN
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2024
Radyoloji ve Nükleer Tıpİstanbul Medeniyet ÜniversitesiRadyodiagnostik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BEGÜMHAN BAYSAL