Potansiyel USP7 inhibitörlerinin MDM2-P53 moleküler etkileşimi üzerindeki etkilerinin seçili katı tümörlerde moleküler kenetlenme çalışmaları ile değerlendirilmesi
Evaluation of the effects of potential USP7 inhibitors on MDM2-P53 molecular interaction by molecular docking studies in selected solid tumours
- Tez No: 985524
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ ASLI KUTLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyoloji, Biyoistatistik, Biyokimya, Biology, Biostatistics, Biochemistry
- Anahtar Kelimeler: Biyoinformatik, Docking, Kanser, Moleküler dinamik, Moleküler dinamik benzetimi, Moleküler kenetleme, Moleküler modelleme, Bioinformatics, Docking, Molecular dynamic, Molecular dynamic simulation, Molecular docking, Molecular modeling
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstinye Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kanser Biyolojisi ve Farmakolojisi Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Ubikitin Spesifik Proteaz 7 (USP7), birçok katı tümör tipinde kanserleşmenin başlangıcı ve ilerleyişinde görev alan, deubikitinaz (DUB) ailesine ait önemli bir proteindir. Normal koşullarda USP7, MDM2'yi stabilize ederek tümör baskılayıcı p53'ü dolaylı olarak baskılamaktadır. Genotoksik stres koşullarında ise p53'ü stabilize ederek apoptozu indüklemektedir. Ancak USP7 üzerindeki mutasyonların bazıları, MDM2'yi aşırı stabilize ederek p53'ün degradasyonunu tetikleyerek kanserli hücrenin apoptozdan kaçmasına yol açmaktadır. Bu durum, USP7'yi hedefleyebilecek tedavi stratejilerinin geliştirilmesini önemli kılmaktadır. Bu nedenle, çeşitli katı tümörlerde USP7 üzerindeki nokta mutasyonların protein yapısı üzerindeki olası değişimlerinin incelenmesi ve bunların fonksiyonel translasyonu oldukça önemlidir. Bu çalışma kapsamında; TCGA veri tabanın katı tümörlerde USP7 aktif ve MDM2-p53 bağlanma bölgelerinde yer alan ve patojenite skoru ≥ %70 olan tüm yanlış anlam mutasyonlarının (24 adet) USP7 yapısı üzerindeki etkileri ve bu etkilerin fonksiyonel çıktıları araştırıldı. Yapısal etkilerinin araştırılması için 100ns boyunca NpT olarak CHARMM parametreleri ile Moleküler Dinamik Simülasyonları 310 K'de gerçekleştirildi. Elde edilen MD yörüngelerinin yapısal analizlerine ek olarak; literatürde bilinen ve USP7 inhibitörlerinin (15 adet) seçili mutasyonlara bağlanma dinamiği üzerindeki etkileri AutoDock Vina kenetlenme aracı ile değerlendirildi. Yine aynı seçili yanlış anlam mutasyonlarının USP7-MDM2-p53 dinamiği üzerindeki etkileri HADDOCK kenetlenme aracı ile değerlendirildi. Sonuç olarak; 24 adet yanlış anlam mutasyonu arasından 10 tanesinin USP7'nın yapısal dinamiğini önemli ölçüde değiştirdiği RMSD, RMSF ve Rg analizleri ile tespit edildi. Bu yapısal değişimlere ek olarak; farklı inhibisyon modları ile (kovalent -olan ve -olmayan) USP7'a özgü olarak tasarlanmış küçük moleküllerin inhibisyon etkinliğinin mutasyon-spesifik olarak değiştiği kör kenetlenme çalışmaları ile gösterilmiştir. Yine benzer bir şekilde, TRAF bölgesinde yer alan yanlış anlam mutasyonlarının USP7-MDM2-p53 dinamiğini değiştirdiği kenetlenme çalışmaları ile tespit edildi. Bu bağlamda gerçekleştirdiğimiz tüm yapısal ve fonksiyonel değerlendirmeler sonucunda; USP7 üzerindeki 24 farklı yanlış anlam mutasyonlarının yapısal etkileri moleküler seviyede tespit edilerek derin yapısal bilgi birikimi MD simülasyonlarıyla oluşturuldu, mutasyon spesifik inhibitör seçiminin önemi vurgulanarak 24 farklı yanlış anlam mutasyonu için en etkin inhibitörler tespit edildi ve tüm bu değişimleri MDM2-p53 yapısal stabilizasyonu üzerindeki etkileri belirlendi. Bu çalışma kapsamında elde ettiğimiz veriler bize, mutasyon spesifik yapı-fonksiyonel değişimlerin inhibitör seçimi üzerindeki etkisinin önemini vurgulayarak tüm bunların klinik düzeyde kullanılabilir ve translasyon potansiyeli yüksek bilgi birikimi olarak sunulmuştur.
Özet (Çeviri)
Ubiquitin-specific protease 7 (USP7), a protein belonging to the deubiquitinates (DUB) family, plays a role in the initiation and progression of cancer in many solid tumor types. It is also involved in ubiquitination processes. Under normal physiological conditions, USP7 indirectly suppresses p53 by stabilizing MDM2. However, under genotoxic stress conditions, it stabilizes p53, thereby inducing apoptosis. Certain USP7 mutations cause excessive MDM2 stabilization, which triggers p53 degradation and allows cancer cells to evade apoptosis. For this reason, it is important to develop treatment strategies that can target USP7. Therefore, investigating the possible changes in USP7 protein structure caused by point mutations in various solid tumours and their functional translation is crucial. This study investigated the effects of 24 misinterpreted mutations located in the USP7 active and MDM2-p53 binding regions of solid tumours in the TCGA database with a pathogenicity score of at least 70%. The study examined how these mutations affect the USP7 structure and its functional outputs. Molecular dynamics simulations were performed at 310 K for 100 ns using CHARMM force parameters at NpT to investigate the structural effects. In addition to analyzing the obtained MD trajectories, we evaluated the effects of 15 known inhibitors specifically designed for USP7 on the binding dynamics of the selected mutations using the AutoDock Vina docking tool. Similarly, we evaluated the effects of the same selected missense mutations on USP7-MDM2-p53 dynamics using the HADDOCK docking tool. RMSD, RMSF, and Rg analyses revealed that ten of the twenty-four missense mutations significantly altered USP7's structural dynamics. In addition to these structural changes, blind docking studies showed that the inhibitory activity of small molecules designed specifically for USP7 with different modes of inhibition (covalent and non-covalent) changed in a mutation-specific manner. Similarly, binding studies revealed that misinterpreted mutations in the TRAF region alter USP7-MDM2-p53 dynamics. As a result of all the structural and functional evaluations conducted in this study, the structural effects of 24 different missense mutations on USP7 were identified at the molecular level. Through MD simulations, deep structural knowledge was accumulated, the importance of mutation-specific inhibitor selection was emphasized, and the most effective inhibitor(s) for the 24 different missense mutations were identified. The effects of these changes on MDM2-p53 structural stability were also determined. The data obtained in this study highlight the importance of mutation-specific structural and functional changes in inhibitor selection. This information is clinically applicable and highly translatable.
Benzer Tezler
- The differential effect of USP7 on breast cancer cell lines
Seviyesi değişen USP7 proteininin meme kanseri hücre hatları üzerine etkisi
TAHA BARTU HAYAL
Doktora
İngilizce
2019
GenetikYeditepe ÜniversitesiBiyoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FİKRETTİN ŞAHİN
- İnvaziv meme karsinomu olgularında immünohistokimyasal yöntemler kullanılarak TFF-1 ve USP-2 ekspresyonunun histopatolojik parametrelerle karşılaştırılması
Comparison of TFF-1 and USP-2 expression with histopathological parameters using immunohistochemical methods in invasive breast carcinoma cases
SENA GÜNEŞ GÜL
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2025
PatolojiSağlık Bilimleri ÜniversitesiTıbbi Patoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MÜVEDDET BANU YILMAZ ÖZGÜVEN
- Kandesartan sileksetilin ilaç etkileşimlerinin in vitro olarak incelenmesi ve çeşitli analitik yöntemlerle analizi
Investigation of in vitro drug-drug interactions and analysis of candesartan cilexetil by various analytical techniques
ARIN GÜL DAL
Doktora
Türkçe
2009
Eczacılık ve FarmakolojiAnadolu ÜniversitesiAnalitik Kimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUZAFFER TUNÇEL
- Rufinamit, lamotrijin ve zonisamitin kapiler elektroforez yöntemi ile miktar tayini
Determination of rufinamide, lamotrigine, and zonisamide by capillary electrophoresis
SELEN DUYGU ÇEÇEN
Doktora
Türkçe
2024
Eczacılık ve FarmakolojiAnadolu ÜniversitesiAnalitik Kimya Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ARIN GÜL DAL POÇAN
- Cd(1-x)Zn(x)S ince filmleri için Ohmic ve Schottky kontaklar
Ohmic and Schottky contacts of Cd(1-x)Zn(x)S thin films
HİLAL RÜZGAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2010
Fizik ve Fizik MühendisliğiEskişehir Osmangazi ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. M. CELALETTİN BAYKUL