Geri Dön

SARS-CoV-2 yapısal olmayan protein-13 (helikaz) mutasyonlarının protein yapıda ortaya çıkarabileceği değişimlerin incelenmesi

Investigation of the changes that can be occurred in the protein structure caused by SARS-CoV-2 non-structural protein-13 (helicase) mutations

PDF İndir

  1. Tez No: 856671
  2. Yazar: MEHMET EMİN ALHAN
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. EKREM AKBULUT
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Biyomühendislik, Enfeksiyon Hastalıkları ve Klinik Mikrobiyoloji, Tıbbi Biyoloji, Bioengineering, Infectious Diseases and Clinical Microbiology, Medical Biology
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2024
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Malatya Turgut Özal Üniversitesi
  10. Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Biyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 108

Özet

Korona Virüs Hastalığı 2019, şiddetli akut solunum sendromu Koronavirüsü-2 (SARS-CoV-2)'nin patolojik etmen olduğu viral bir hastalıktır. SARS-CoV-2 helikaz (yapısal olmayan protein-13), viral genomun replikasyonu sürecinde hayati bir role sahiptir. SARS-CoV-2 helikaz viral replikasyonun baskılanması amacı ile geliştirilecek antiviral ilaç çalışmalarının odağında yer almaktadır. Mutasyonlar protein yapı ve stabilitesinde değişikliklere neden olarak hastalığın seyri ve antivirallerin yanıtlarını etkileyebilmektedir. Bu çalışmada SARS-CoV-2 helikaz proteinini kodlayan nsp13'deki mutasyonların protein yapı ve stabilitesinde ortaya çıkarabileceği değişimler hastalığın seyrinin anlaşılması ve geçerli antivirallerin geliştirilmesi çalışmalarına katkı sunmak amacı ile araştırıldı. SARS-CoV-2 virüsü ile enfekte 1616 Avrupa ve 2483 Amerika izolatına ait nsp13 sekans verileri Mega XI yazılımı kullanılarak derlendi. Amerika izolatlarında 7 (Ser36Pro, Thr127Asn, His164Tyr, Met233Ile, Ala368Val, Ala389Val, Thr599Ile), Avrupa izolatlarında 2 (Pro77Leu, Gly170Ser) ve her iki izolatta ortak olan 2 (Tyr324Cys, Arg394Cys) mutasyon belirlendi. Mutant protein yapıları Robetta aracı ile modellendi. Model kaliteleri Molprobity ve QMEAN araçları kullanılarak değerlendirildi. Model kalite skorlarının kabul edilebilir aralıkta olduğu tespit edildi. Mutasyonların protein yapı ve stabilitesi üzerindeki etkileri SDM2, mCSM, DUET ve DynaMut2 araçları kullanılarak analiz edildi. Bu mutasyonların on tanesi (Ser36Pro,Pro77Leu,Thr127Asn,Gly170Ser,Met233Ile,Thr324Cys,Ala368Val, Ala389Val,Arg392Cys,Thr599Ile) protein stabilitesinde azalmaya (-4.37 ≤ ΔΔGstability ≤ -0.005) neden olurken, bir tanesi (His164Tyr) protein stabilitesinde artış ile sonuçlandı (0.003≤ ΔΔGstability≤1.51). Sonuç olarak nsp13'deki topolojik ve stabilite değişimleri, terapötiklerin etkinliğinde değişikliğe neden olabilir. SARS-CoV-2'nin nsp13'ü için Avrupa ve Amerika izolatlarında görülen farklı mutasyonlar viral etkinlik açısından farklı fenotiplerin ortaya çıkışına neden olabilir. Farklı coğrafik bölgelerde farklı tedavi yaklaşımları virüse karşı yürütülen mücadele çalışmalarını başarıya ulaştırabilir.

Özet (Çeviri)

Corona Virus Disease 2019 is a viral disease in which severe acute respiratory syndrome Coronavirus-2 (SARS-CoV-2) is the pathological agent. SARS-CoV-2 helicase (non-structural protein-13) has a vital role in the process of replication of the viral genome. SARS-CoV-2 helicase is at the center of antiviral drug studies to be developed to suppress viral replication. Mutations may affect the course of the disease and the responses of antivirals by causing changes in protein structure and stability. In this study, the changes that mutations in nsp13, which encodes the SARS-CoV-2 helicase protein, may cause in protein structure and stability were investigated in order to contribute to the understanding of the course of the disease and the development of valid antivirals. The sequence data of 1616 European, and 2483 American isolates infected with the SARS-CoV-2 virus were compiled using Mega XI software. Seven mutations (Ser36Pro,Thr127Asn,His164Tyr, Met233Ile,Ala368Val,Ala389Val,Thr599Ile) in American isolates, two mutations (Pro77Leu, Gly170Ser) in European isolates, and two mutations (Tyr324Cys,Arg394Cys) common to both isolates were identified. Mutant protein structures were modeled with the Robetta tool. Model quality was evaluated using Molprobity and QMEAN tools. The model quality scores were found to be within the acceptable range. The effects of mutations on protein structure and stability were analyzed using SDM2, mCSM, DUET and DynaMut2 tools. Ten of these mutations (Ser36Pro,Pro77Leu,Thr127Asn, Gly170Ser, Met233Ile,Thr324Cys,Ala368Val,Ala389Val,Arg392Cys,Thr599Ile) caused a decrease in protein stability (-4.37≤ ΔΔGstability≤-0.005), while one of them (His164Tyr) resulted in increased protein stability (0.003≤ ΔΔGstability≤1.51). Consequently, topological and stability changes in nsp13 may lead to changes in the effectiveness of therapeutics. Different mutations for nsp13 of SARS-CoV-2 seen in European and American isolates may lead to the emergence of different phenotypes in terms of viral activity. Different treatment approaches in different geographical regions can make the fight against the virus successful.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    717387

    Determination of immunomodulatory effects of SARS-COV-2 structural, non-structural, and accessory proteins on macrophage-like cells in the context of type i ifn antagonism and inflammasome activation

    SARS-COV-2 yapısal, yapısal olmayan ve aksesuar proteinlerinin tip ı ıfn antagonizm ve enflamazom aktivasyonu bağlamında makrofaj benzeri hücreler üzerindeki immünomodülatör etkilerinin belirlenmesi

    YAĞMUR AYDIN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Allerji ve İmmünolojiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Biyolojik Bilimler Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MAYDA GÜRSEL

  2. Tez No

    840850

    Cloning and expression of SARS-COV-2 spike gene in bacteria and yeast

    Bakteri ve mayalarda SARS-COV-2 spıke geninin klonlanması ve ifade edilmesi

    OKAN ÖZŞAHİN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    Biyomühendislikİnönü Üniversitesi

    Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HİKMET GEÇKİL

  3. Tez No

    721380

    Predicting novel small inhibitors of SARS-CoV-2: Targeting SARS-CoV-2 spike protein, human ACE2 protein and SARS-CoV-2 NsP16 via molecular docking

    SARS-CoV-2 için yeni küçük inhibitör moleküllerin tahmini: Moleküler yanaştırma yöntemiyle SARS-CoV-2 spike proteini, insan ACE2 proteini ve SARS-CoV-2 NsP16 hedeflenmesi

    ONUR ÖZER

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Biyolojiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Moleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MERT GÜR

    DR. ÖĞR. ÜYESİ SEFER BADAY

  4. Tez No

    695965

    SARS-COV-2'nin nükleokapsid gen analizi

    Nucleocapside gene analysis of SARS-COV-2

    MERVE ÇİLBURUNOĞLU

    Tıpta Uzmanlık

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    MikrobiyolojiKahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi

    Tıbbi Mikrobiyoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. KEZBAN TÜLAY YALÇINKAYA

  5. Tez No

    763360

    Assessment of the immunogenicity and formulation of recombinant proteins from SARS-CoV-2 as vaccine antigens

    SARS-CoV-2'den elde edilen rekombinant proteinlerin aşı antijenleri olarak immünojenisitesinin değerlendirilmesi ve formüle edilmesi

    DUYGU KESER

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    BiyolojiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Biyoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. GÜLAY ÖZCENGİZ

Geri Dön