Mixed coarse-graining of large proteins using elastic network model
Büyük proteinlerin elastik ağ yapı modeli ile karışık kaba-ölçeklenmesi
- Tez No: 139457
- Danışmanlar: DOÇ. DR. PEMRA DORUKER
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2003
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
ÖZET BÜYÜK PROTEİNLERİN ELASTİK AĞ YAPI MODELİ İLE KARIŞIK KABA ÖLÇEKLENMESİ Elastik ağ yapı modellerinde karışık kaba ölçekli yaklaşımı, büyük proteinlerin doğal konformasyonumın yüksek ve düşük çözünürlükte bölgeler kullanılarak modellenmesini sağlamak amacıyla geliştirilmiştir. Bu yöntem iki büyük proteine uygulanmıştır, bunlar sırasıyla 1509 ve 4044 rezidüye sahip olan Influenza virüsü Hemagglutinin ve fi- galaktosidazdır. Karışık çözünürlüklü modelde, elastik ağ yapının her bir düğümü, (yüksek çözünürlüklü) tek bir rezidünün veya (düşük çözünürlüklü) rezidü grubununun ağırlık merkezini temsil etmektedir ve komşu düğümler birbirlerine yaylarla bağlıdır. Sonuç olarak, büyük bir proteindeki ilgilenilen bölgelerin dinamiği yüksek çözünürlükte, yapının geri kalan kısmı ise düşük çözünürlükte incelenmiş, böylece hesapsal verimlilik eldesi için sistemdeki toplam düğüm sayısı gerçekçi bir düzeyde tutulmuştur. Modelin iki değişkeni olan etkileşim yarıçapı ve kuvvet sabiti, düzenli kaba ölçekli yöntemin farklı düzeyleri için hesaplanmış ve daha sonra karışık kaba ölçekli simulasyonlarda kullanılmıştır. Yüksek çözünürlüklü bölgelerdeki rezidüler için hesaplanan ortalama sapmaların kareleri, deneysel sıcaklık faktörlerinden elde edilen değerler ile iyi uyuşmaktadır. Değişik düzeydeki karışık kaba ölçekli proteinlerin birinci mod şekilleri ve hareketleri, yüksek korelasyonlar ile elde edilmiştir. Aynı zamanda, spektrumun düşük frekans bölgesinde, farklı kaba ölçek düzeylerinde ve farklı proteinler için benzer frekans dağılımlarının olduğu gösterilmiştir. Sonuçlar göstermektedir ki çok altbirimli büyük proteinlerdeki belirli bileşenlerin titreşimsel dinamiği en iyi, yapının bütün bileşenlerinin en azından düşük çözünürlükte muhafaza edilmesiyle tasvir edilmiştir. Bu yeni yöntem ile hesaplama zamanı, uygulanan kaba ölçekli yaklaşımın düzeyine bağlı olarak büyük miktarda azalmaktadır. Son olarak, aşırı büyük boyutlardaki supramoleküler toplulukların dinamiği bu yeni yöntem ile verimli bir şekilde incelenecektir.
Özet (Çeviri)
IV ABSTRACT MIXED COARSE-GRAINING OF LARGE PROTEINS USING ELASTIC NETWORK MODEL Mixed coarse-graining approach to elastic network model of proteins has been introduced to enable the modeling of a protein's native conformation with regions of low and high resolution. This method is applied to two large proteins, Influenza virus hemagglutinin and /?-galactocidase, with 1509 and 4044 residues, respectively. In the mixed-resolution model, each node of the elastic network represents the center of mass of a single residue (high-resolution) or a group of residues (low-resolution), and close- neighbouring nodes are connected by springs. As a result, the dynamics of the interesting parts within a large protein are analyzed at high resolution, while the rest of the structure is represented at lower resolution, thus keeping the total number of nodes in the system at a reasonable level for computational efficiency. Two parameters of the model, the cutoff radius and the force constant are calculated for hierarchical levels of uniform coarse- graining and further used in the mixed coarse-graining simulations. The calculated mean- square fluctuations are in good agreement with the fluctuations obtained from experimental temperature fectors for the high resolution parts. The first mode shapes and modes of motion are obtained with high correlations for different levels of mixed coarse-grained proteins. It is also shown that similar frequency distributions are obtained at the lower end of the spectrum for different proteins and at different levels of coarse-graining. The results indicate that the vibrational dynamics of specific components in a large multi-subunit protein are described at best by retaining all the components in the structure at least at a lower resolution. With this new methodology, the computational time is highly reduced depending on the level of coarse-graining employed. Finally, the dynamics of extremely large supramolecular assemblages can be effectively studied with this new method.
Benzer Tezler
- Mixed-resolution elastic network models for biological supramolecules
Biyolojik süpramoleküller için karışık kaba ölçekte elastik ağ yapı modelleri
AYŞE ÖZGE KÜRKÇÜOĞLU LEVİTAS
Doktora
İngilizce
2008
Kimya MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiKimya Mühendisliği Bölümü
PROF. PEMRA DORUKER TURGUT
- Pompa betonlarında işlenebilirliğin harç fazının reolijisine dayanarak belirlenmesi
Estimation of the pumpability of concretes from the mortar phase rheology
KEMAL TUŞAT YÜCEL
Doktora
Türkçe
1997
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiYapı Malzemesi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. M. SÜHEYL AKMAN
- İlköğretim birinci sınıf kademe sosyal bilgiler öğreniminde işbirliğine dayalı öğrenme metodunun kullanımı (Gebze örneği)
Usage of learning method, which depands on cooperation, in Primary School first stage social science education (example of Gebze)
RAMAZAN DÜZGÜN
Yüksek Lisans
Türkçe
2005
Eğitim ve ÖğretimSakarya ÜniversitesiEğitim Bilimleri Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ABDULLAH TAŞKESEN
- Experimental assessment of heterotrophic endogenous decay and denitrification kinetics using hydrolyzed carbon sources
İçsel solunum mekanizması ve denitrifikasyon kinetiğinin hidroliz kaynaklı karbon türleri için belirlenmesi
EBRU AVCIOĞLU
- Archaeometrical investigation of some Seljuk plasters
Bazı Selçuklu Dönemi sıvalarının arkeometrik yönden incelenmesi
EVİN CANER
Yüksek Lisans
İngilizce
2003
ArkeometriOrta Doğu Teknik ÜniversitesiArkeometri Ana Bilim Dalı
PROF.DR. EMİNE CANER SALTIK
PROF.DR. ŞAHİNDE DEMİRCİ