Geri Dön

Unveiling intrinsic dynamics in protein-protein interactions

Protein-protein etkileşimlerinde içsel dinamiklerin ortaya çıkarılması

PDF İndir

  1. Tez No: 911189
  2. Yazar: ZEYNEP ERGE BUZ
  3. Danışmanlar: PROF. DR. TÜRKAN HALİLOĞLU
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2024
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 280

Özet

Protein-protein etkileşimlerinin temeli olan bağlanma, biyolojik fonksiyonlarda geçit görevi görür. Bu doktora tezi, bağlanma/ayrılma olgularını, konformasyonel değişiklikleri ve allosterik etkileşimleri inceleyerek protein fonksiyonuyla ilişkili dinamik belirleyicileri ortaya koyar. Elastik Ağyapı Modelleri (ENM), kompleks ve serbest durumlarındaki protein dinamiklerini analiz etmek için kullanılır ve konformasyonel değişikliklere odaklanır. En yavaş dinamik modlar, mekanik açıdan kritik olan menteşe bölgeleriyle birlikte bağlanma/ayrılma davranışını yönlendirir. Bu bölgelerdeki hastalıkla ilişkili mutasyonlar, bu konumların fonksiyonel önemini pekiştirir. ANM-LD (Anizotropik Ağyapı Modeli güdümlü Langevin Dinamiği) simülasyonları, altta yatan dinamik belirleyicileri ortaya çıkararak belirli ara adımları ve gizli allosterik yolları ortaya koyar ve işlevsel davranışı kontrol eden prensipleri açıklayan bir olaylar sırası sağlar. GroEL şaperonunda hedefli simülasyonlarla ANM-LD Path web sunucusu olarak potansiyelini araştırırken, Atomik Kuvvet Mikroskobu (AFM) topografik görüntüleme deneyleriyle GroES bağlanması üzerine yapısal değişikliklerini tanımladık. Büyük sistemlerde başarılı olurken, hedefli ANM-LD simülasyonları ayrıca GroEL üst halkasında deneysel olarak gözlemlenen yükseklik artışını yakalayarak, önemli rezidüleri ve ilişkili bölgeleri belirlemiştir. Tüm bunlar, hedefli ve hedefsiz bağlanma/ayrılma olaylarının dinamik doğasını keşfetmek, ara konformasyonları ve allosterik etkileşimleri ortaya çıkarmak için ANM-LD Bind platformunun geliştirilmesini sağladı. Son olarak, kinezin-tubilin kompleksinin içsel dinamik davranışı, AFM çekme deneylerini tamamlamak amacıyla hesaplamalı yaklaşımlar aracılığıyla incelendi; hastalıkla ilişkili menteşe noktası mutasyonları ayrılma davranışını değiştirerek D72N için bağlanma afinitesini artırırken, S175A ve N332A için azalttı. Bu bulgular, protein etkileşimlerini yöneten dinamik mekanizmalara ilişkin anlayışımızı kolektif olarak geliştirerek, terapötik stratejilerin geliştirilmesi ve yeni biyomoleküler fonksiyonların tasarımında içgörüler sağlar.

Özet (Çeviri)

Binding, fundamental in protein-protein interactions, serves as a gateway to biological function. This PhD thesis explores binding/unbinding phenomena, conformational changes and allosteric interactions, identifying dynamic determinants related to protein function. Elastic Network Models (ENM) are used to analyze protein dynamics in both complex and unbound states, with a focus on conformational changes. The slowest dynamic modes, with hinge sites as key mechanistic points, drive binding/unbinding behavior. Disease-related mutations at these sites reinforce their functional significance. ANM-LD (Anisotropic Network Model-guided Langevin Dynamics) simulations uncover underlying dynamic determinants, revealing specific intermediate steps and latent allosteric pathways, providing ordered sequence of events that elucidate principles controlling functional behavior. We explored its potential as ANM-LD Path webserver with targeted simulations on the GroEL chaperone describing structural changes upon GroES binding alongside Atomic Force Microscopy (AFM) topographic imaging experiments. While being successful on large systems, targeted ANM-LD simulations also capture experimentally observed height increase in the GroEL upper ring while identifying the key residues and correlated domains. These all led to the development of ANM-LD Bind, a platform to tinker and explore the dynamic nature of targeted and untargeted binding/unbinding events, exposing intermediate conformations and allosteric interactions. Finally, intrinsic dynamic behavior of the kinesin-tubulin complex is studied via computational approaches to complement AFM pulling experiments, where disease-related hinge site mutations alter unbinding behavior, increasing binding affinity for D72N and decreasing it for S175A and N332A. These findings collectively enhance our understanding of the dynamic mechanisms governing protein interactions, providing insights for developing therapeutic strategies and designing novel biomolecular functions.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    881742

    Unveiling the influence of motivation type on organizational commitment, employee engagement, and intention to leave

    Motivasyon türünün iş yerine bağlılık, işle bütünleşme ve ayrılma niyeti üzerindeki etkisinin ortaya çıkarılması

    YAREN KÜÇÜKAKYÜZ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    İşletmeBoğaziçi Üniversitesi

    İşletme Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HAYAT KABASAKAL

  2. Tez No

    901106

    Maximizing performance in tunnel oxide passivated contact solar cells: Unveiling stability and boosting efficiency through local p+ poly-Si formation

    Tünel oksit pasifleştirilmiş temaslı güneş hücrelerinde performansı maksimize etme: Kararlılığı ortaya çıkarma ve lokal p+ poli-Si oluşumuyla verimliliği artırma

    BERKAY UYGUN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    Bilim ve TeknolojiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Mikro ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. RAŞİT TURAN

    DR. HİSHAM NASSER

  3. Tez No

    879686

    Machine-learning approaches for neurological disorder diagnosis from genomic and neuroimaging data

    Genomik ve nörogörüntüleme verilerinden nörolojik bozukluk teşhisi için makine öğrenmesi yaklaşımları

    İSMAİL BİLGEN

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik Üniversitesi

    Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. BEHÇET UĞUR TÖREYİN

  4. Tez No

    664847

    Unveiling the illusionary state of love: A Lacanian reading of Wuthering Heights, Adam Bede and the French Lieutenant's Woman

    Aşkın yanıltıcı halini ortaya çıkarma: Wuthering Heights, Adam Bede ve The French Lieutenant's Woman romanlarının Lacan'ın bakış açısıyla ele alınması

    ÖZGÜR SERDAR

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2021

    İngiliz Dili ve EdebiyatıKocaeli Üniversitesi

    Batı Dilleri ve Edebiyatları Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. BERNA KÖSEOĞLU

  5. Tez No

    575273

    Unveiling the role of perceived partner responsiveness in the link between emotional disclosure and well-being: A comparison of Turkish and Dutch young adults

    Duyguları açma ve esenlik arasındaki ilişkiyi açıklamada algılanan partner duyarlılığının rolü: Türk ve Hollandalı genç yetişkinlerin karşılaştırılması

    DUYGU TAŞFİLİZ

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2019

    PsikolojiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Psikoloji Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. EMRE SELÇUK

Geri Dön