Designing peptides that can bind to glial fibrillary acidic protein to be used in early detection of alzheimer's disease
Alzheimer hastalığının erken tespitinde kullanılmak üzere glial fibriller asidik proteinine bağlanan peptitlerin tasarımı
- Tez No: 900076
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ÖZGE ŞENSOY, DOÇ. DR. SEFER BADAY
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyofizik, Biophysics
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İstanbul Medipol Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyomedikal Mühendisliği ve Biyoenformatik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 67
Özet
Ara Filament (IF) proteinleri, 70'ten fazla gen tarafından kodlanan ve ökaryotik hücrelerin sitoplazmasında kendine özgü genişletilmiş ve düzenli α-sarmal konformasyonlar oluşturan iki sarmallı yapı ile karakterize edilen yaygın yapısal bileşenlerdir. Bu α-sarmal konformasyonlar sayesinde hücrelere yapısal kararlılık ve destek sağlarlar. IF sınıflarından biri olan Glial Fibriller Asidik Protein (GFAP), merkezi sinir sisteminde (CNS) esas olarak astrositlerde ifade edilir ve hücre yapılarını ve hareketlerini desteklemek, hücre iletişimini sağlamak ve kan-beyin bariyerinin (BBB) işlevinde yer almak gibi birincil roller üstlenir. GFAP, bir baş, çubuk ve kuyruk domainlerinden oluşur. Çubuk kısmı ise 1A, 1B, 2A ve 2B olarak adlandırılan farklı alt domainleri içerir. GFAP'in tam 3D yapısı henüz deneysel olarak belirlenmemiş olmasına rağmen, sadece 1B domaini ortaya konulmuştur. Dahası, bu 1B domaini kullanılarak yapılan herhangi bir hesaplamalı çalışma bugüne kadar yapılmamıştır. Çeşitli çalışmalar, Alzheimer Hastalığı (AD) olan hastalarda GFAP seviyelerinin arttığını ve bu artışın hastalığın erken evrelerinde bile görüldüğünü doğrulamıştır. Kompleks bir bozukluk olan AD, yaşlanma, genetik yatkınlıklar, kafa travması, vasküler hastalıklar, enfeksiyonlar ve çevresel değişkenler gibi birçok risk faktörüyle ilişkilidir. Diğer birkaç IF proteini AD'nin biyomarkerları olarak ilişkilendirilmiş olmasına rağmen, GFAP, geçerli nedenlerle öncelikli ilgi görmüştür. Bu nedenle, burada deneysel olarak kanıtlanmış GFAP domaini olan 1B yapısını kullanarak Kaba Taneli (CG) Moleküler Dinamik (MD) simülasyonu ile inceledik ve ayrıca ADCP ve HPepDock adı verilen iki peptit bağlama aracı yardımıyla hesaplamalı olarak GFAP'ye özgü bağlanan bir dizi peptidi keşfettik. Bu peptidler AD'nin erken tespitinde bir biyosensörde kullanılabilir. Önerilen peptitlerin bağlanma ve afinite enerji skorlarını tahmin etmek ve tahmin etmek için MMPBSA enerji hesaplamalarını da kullandık. 13 farklı peptitten, AD'nin erken tespiti için kullanılabilecek GFAP'ye özgü toplam 6 umut verici peptit önerdik.
Özet (Çeviri)
Intermediate filament (IF) proteins, which are encoded by over 70 genes, are ubiquitous structural components that are characterized by a two stranded coiled coils structure which are created by a distinctly extended and organized α-helical conformation prone within the cytoplasm of eukaryotic cells. They contribute the structural stability and support to cells using those α-helical conformations. Glial Fibrillary Acidic Protein (GFAP), which is one of the IF classes, is a mainly expressed in the CNS in astrocytes, and it's involved primary in supporting the cells structures and movements, cell communications, and in the functioning of the blood brain barrier (BBB). GFAP consists of a head, rod, and tail domains. The rod also comprises of different subdomains named by 1A, 1B, 2A and 2B. Although the full 3D structure of GFAP isn't experimentally known yet, only the 1B domain was revealed. Moreover, no computational studies were done utilizing this 1B domain so far. Different studies confirmed that the levels of GFAP in Alzheimer's Disease (AD) patients tend to increase and correlate even at the early stages of AD. Note that the complex disorder, AD, is associated with several risk factors like as aging, genetic predispositions, head trauma, vascular illnesses, infections, and environmental variables. Although other several IF proteins have been linked as biomarkers for AD, GFAP has gained the prime concern due to viable reasons. Thus, and here by, not only we employed and examined an experimentally proven structure of GFAP domain: 1B, using Coarse Grained (CG) Molecular Dynamics (MD) simulation but also, we discovered computationally couple number of peptides, by the help of two peptide docking tools ADCP and HPepDock, that bind specifically to GFAP that might be used in a biosensor early detection of AD. MMPBSA energy calculations was also used in order to predict and estimate the binding and affinity energy scores for each of the proposed peptides. Out of 13 different peptides, we proposed a total of 6 specific and promising peptides for GFAP to be used in the early detection of AD.
Benzer Tezler
- PD-L1 proteinine yönelik görüntüleme ajanı geliştirilmesi ve sentezi
Development and synthesis of moleculer imaging agent for protein PD-L1
CEYDA KÖSE
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ONUR ALPTÜRK
DR. ÖZGÜR YILMAZ
- Meme kanserinin PD-L1 proteinleri aracılığıyla potansiyel teşhisine yönelik yeni nesil benzotiyazol türevlerinin sentezi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of new generation benzothiazole derivatives for potential diagnosis of breast cancer through PD-L1 proteins
BÜŞRA YAZICI
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ONUR ALPTÜRK
DR. ÖZGÜR YILMAZ
- Constructing peptide (GEPI)-protein molecular hybrids by using genetic engineering methods for materials and medical applications.
Malzeme ve medikal uygulamalar için gen mühendisliği yoluyla peptid (GEPI)-protein hibritlerin oluşması.
DENİZ ŞAHİN
Doktora
İngilizce
2011
Biyomühendislikİstanbul Teknik Üniversitesiİleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CANDAN TAMERLER
PROF. DR. MEHMET SARIKAYA
- Kolon kanseri teşhisine yönelik benzotiyazol türevlerinin geliştirilmesi ve sentezi
Development and synthesis of benzothiazole derivatives for colon cancer diagnosis
ESRA UYSAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ONUR ALPTÜRK
DR. ÖZGÜR YILMAZ
- Farklı fabrikasyon teknikleri kullanılarak antikanser aktiviteye sahip nanopartiküllerin ilaç salım sistemi olarak tasarlanması
Designing of nanoparticles which have an anticancer activity, as a drug delivery system by using different fabrication techniques
ESRA İLHAN AYIŞIĞI
Doktora
Türkçe
2021
BiyomühendislikEge ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖZLEM YEŞİL ÇELİKTAŞ