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
- Tez No: 856671
- Danışmanlar: DOÇ. DR. EKREM AKBULUT
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyomühendislik, Tıbbi Biyoloji, Enfeksiyon Hastalıkları ve Klinik Mikrobiyoloji, Bioengineering, Medical Biology, Infectious Diseases and Clinical Microbiology
- Anahtar Kelimeler: Mikrobiyoloji, Moleküler biyoloji, Microbiology, Molecular biology
- Yıl: 2024
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Malatya Turgut Özal Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
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
- COVİD-19 tedavisi için papain-benzeri proteaz (PLpro) inhibitörlerinin in silico yöntemler kullanılarak araştırılması
Investigation of papain-like protease (PLpro) inhibitors for the treatment of COVİD-19 using in silico methods
OZAN ÇOBANOĞLU
- Covid-19 tedavisi için rna-bağımlı rna polimeraz (RDRP) inhibitörlerinin sanal ligand taraması yöntemiyle tasarlanması
Design of rna-dependent rna polymerase (RDRP) inhibitors by virtual ligand screening method for the treatment of Covid-19
BEKİR CAN UĞUR
- Multifunctional glycan–gold nanoparticle conjugates as DC–SIGN targeted nanomedicine against viral infection
Viral enfeksiyona karşı DC–SIGN hedefli nanoilaç olarak çok işlevli glikan-altın nanopartikül konjugatları
RAHMAN BAŞARAN
Doktora
İngilizce
2023
BiyolojiUnıversıty Of LeedsKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. DEJIAN ZHOU
DOÇ. DR. YUAN GUO
- 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
2022
BiyolojiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiBiyolojik Bilimler Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MAYDA GÜRSEL
- 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
2022
Biyomühendislikİstanbul Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
DOÇ. DR. MERT GÜR
DR. ÖĞR. ÜYESİ SEFER BADAY
