Analysis of folding kinetics for simplified model proteins
Basit protein modellerinde katlanma kinetiği analizi
- Tez No: 112046
- Danışmanlar: PROF. DR. İVET BAHAR
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Değer analizi, Doğal yapı, Katlanma kinetiği, Value analysis, Native state, Folding kinetics
- Yıl: 2001
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Psikoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
İki halli katlanma kinetiği gözlenen, basit model zincirlerinin stokastik konformasyonel özellikleri incelenmiştir. İki halli katlanma kinetiği, tek exponansiyel zaman evrimini işaret etmekle birlikte, moleküler düzeydeki kinetik proses herbir zincirin çok sayıda mikroskopik yoldan geçişi ile gerçekleşmektedir. Bu çalışmada şu temel soruya yanıt aranmaktadır: Protein katlanması geçiş yollarına bağlı olmaksızın, sürekli yollardan geçerekmi ya da kooperatif katlanma olaylarından dolayı belirli bir yolu seçerek mi gerçekleşir? Bu amaçla, küçük model zincirlerinin tüm konformasyonları, kare kafes üzerinde oluşturulmuştur. Doğal yapıda bulunan etkileşimlere negatif enerji değeri verilmiştir. Konformasyonlar arasındaki geçiş hızı, doğal halde bulunan etkileşimlere ve konformasyonlar arasındaki ortalama karekök sapma uzunluklarına göre belirlenmiştir. Tüm konformasyonlar arasındaki geçişlerin evrimi, herbir konformasyonun eşit olasılıkta olduğu bir ilk konumdan başlanarak, mikroskopik ayrıntıları yakalamamızı sağlayan bir temel denklem formulasyonu ile incelenmiştir. Katlanma olaylarını denetleyen makroskopik yolların, lokal etkileşimlerin lokal olmayan etkileşimler tarafından izlendiği fermuar mekanizması ile tanımlanacağı sonucuna varılmıştır. Zincirin üç boyutlu yapısına göre en iç konumdaki etkileşimler önce oluşmaktadır. Bu çalışmadan elde edilen ana sonuçlar şunlardır: (i) İki halli kinetik ve ona karşı gelen huniyi andıran bazı enerji yüzeyleri, katlanmanın belirli olaylar dizisi şeklinde gelişmesini engellememektedir, (ii) Mutasyonların kararlılığa ve katlanma kinetiğine etkisini ölçen O değerlerinin negatif ve birden büyük olması, paralel katlanma prosesi nedeniyle ortaya çıkmaktadır. Yavaş katlanma kanallarım engelleyen mutasyonlar, hızlı kanallara akımı arttırmakta ve negatif O değeri oluşumuna neden olmaktadır. Kinetiği hızlı kanaldan yavaşına yönlendiren mutasyonlar ise birden büyük O değerlerine yol açmaktadır.
Özet (Çeviri)
The conformational stochastics of simplified model chains that show an apparent two-state kinetics was explored. An apparent two-state kineticsurefer to the occurrence of a single exponential time evolution dominating the folding process, even though the individual chains follow a broad ensemble of micropaths. A fundamental question addressed in the present analysis is to understand if the folding takes place through a continuum of paths with no distinct on-pathway forms, or if a preferred pathway involving subcooperative folding events can be discerned. To this aim, the complete sets of conformations for short model chains were generated as self-avoiding walks on a square lattice. Native-like contacts have been assigned attractive potentials, and transition rates have been assigned on the basis of native-like contacts and root-mean-square deviations between conformations. The time evolution of all conformational transitions has been analyzed starting from a uniform distribution of conformations, using a master equation formalism, which enabled us to capture the microscopic details of the folding kinetics. It is found that the folding macropath can be described in terms of a particular sequence of events in which local interactions generally preceed the more nonlocal contacts, resembling a zippers process. The innermost contacts form first. A key conclusion from the present work is that: (i) The lack of intermediates that define two-state kinetics does not preclude folding through a specific sequence of events, (ii) O-value analysis, a measure of the stability and change in folding kinetics due to mutation performed on this exact lattice model reveals mat non classical O-values can arise from parallel microscopic flow processes. Negative <D values result when a mutation destabilizes a slow flow channel, causing an overflow into a faster flow channel. <D-values greater than one occur when mutations redirect a fast flow into a slower channel.
Benzer Tezler
- Kırma katlama makinalarının problemleri ve çözümlerinin incelenmesi
Problems of the folding machines and analysis of the solutions
ALİ SEDAT ONAR
Yüksek Lisans
Türkçe
1999
MatbaacılıkMarmara ÜniversitesiVeterinerlik Biyokimyası Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. M. ÇETİN ERDEN
- Computational modeling and analysis of the dynamic behavior of proteins
Proteinlerin dinamiğinin bilgisayar destekli modellenmesi ve analizi
NURİ ALPAY TEMİZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2001
Kimya MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İVET BAHAR
DOÇ. DR. TÜRKAN HALİLOĞLU
- Oltu (Erzurum) yöresi Oltu taşı yataklarının jeolojisi, oluşumu ve gemolojik özelliklerinin belirlenmesi
Geology, occurence and gemological properties of Oltu stone deposited at the vicinity of Oltu (Erzurum)
MUSTAFA DÖNMEZ
Yüksek Lisans
Türkçe
1999
Maden Mühendisliği ve MadencilikDumlupınar ÜniversitesiMaden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İSKENDER IŞIK
- Hafif raylı sistem araçlarının iç mekanlarının morfolojik açıdan analizi
Morphological analysis of light rail vehicle interiors
CEM ALPPAY
Yüksek Lisans
Türkçe
2000
Endüstri ve Endüstri Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPROF. DR. NİGAN BAYAZIT