Correlations between function changing mutations in glucocorticoid receptor's evolution and their significance to mode coupling
Glukokortikoid almaç evriminde işlev değişimine yol açan mutasyonların mod etkileşimi ile korelasyonu ve mod etkileşimi açısından önemi
- Tez No: 397256
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. ALKAN KABAKÇIOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyofizik, Fizik ve Fizik Mühendisliği, Biophysics, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2015
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Koç Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Proteinler, bütün canlılarda bulunan ve metabolik tepkimelerin katalizlenmesinden DNA ̧çoğaltılmasına, hücre içi taşımaya kadar pek çok işlevde görev alan büyük biyolojik moleküllerdir. Proteinlerin sahip olduğu karmaşık dinamiği incelemek için amino asitler arasında doğrusal etkileşimleri ve etkileşmeyen modları varsayan modeller geliştirilmiştir. Buna rağmen, doğrusal olmayan ve etkileşen modların varlığı ve bunların allosteri ile olan ilişkisi çok uzun bir zamandır bilinmektedir. Bu tez iki kısımdan oluşmaktadır. Birinci kısımda, protein dinamiğinde anharmonik ve mod etkile şimi kavramları ve bu doğrusal olmayan etkilerin ne şekilde sisteme dahil edilebileceği, yakın zamanlarda geliştirdiğimiz ̧cözümsel modeli temel alarak tanıtıyoruz. Bu modeli glukokortikoid almaç proteinleri (GR) ve bunların evrimsel geçmişine, bu sürecte meydana gelen işlev deği şimine yol açan mutasyonların dinamik özelliklerini incelemek için uyguluyoruz. Bütün seviyelerdeki (ikili, üçlü, ...) mod etkileşimlerini gözönüne alarak, her bir amino asit için belli bir mod etkileşim puanı hesaplıyoruz. Gelişstirdiğimiz puanlama şeması sayesinde, işlev değişimine yol açan mutasyonlar ile bu amino asitlerin mod etkileşimi arasında önemli bir bağlaşıklık olduğunu gösteriyoruz. Ikinci kısımda, ikili mod etkileşimlerine odaklanıyoruz ve modların ikili etkileşim kuvvetini gözönüne alan bir sayısal yöntem geliştiriyoruz. Işlevsel açıdan en alakalı salınım modlarının belirlenmesinin yanında, bu analiz aynı zamanda her iki modda da yüksek salınım yapan amino asitler ile daha önceden hesaplanmış mod etkileşim puanları arasında ciddi bir bağlaşıklık olduğunu görmemizi sağlıyor. Bulduğumuz sonuçlar, ikili mod etkileşimlerinin GR proteinlerinde baskın bir rolü olduğunu gösteriyor. Öte yandan, her iki yöntem arasındaki farklılıklar, daha yüksek seviyeli mod etkileşimlerinin de ihmal edilebilir seviyede olmadığını belirtiyor. Özetle, sonuçlarımız doğrusal olmayan etkileşimlerin belirlenmesinin işlevsel açıdan önemli amino asitlerin bulunmasına yardımcı olabilecek bir araç olduğunu gösteriyor.
Özet (Çeviri)
Proteins are large biomolecules that exist in all living organisms and participate in virtually all biological processes including catalysis of metabolic reactions, DNA replication, intracellular transport, and more. Several physical models developed for understanding the complex functional dynamics of proteins make use of harmonic interactions between amino acids which results in non-interacting vibrational modes. However, presence of anharmonic interactions and mode coupling in these systems has been known for many years and they are believed to be particularly relevant to allostery. This thesis is composed of two parts. In the first part, we introduce the concept of marginal anharmonicity and mode coupling in protein dynamics and describe how to quantify them by means of a recently developed analytical model which naturally accommodates nonlinear interactions. We apply this model to glucocorticoid recep- tors in an evolutionary setting, in order to investigate the dynamical properties of function changing mutations that occurred along the lineage of GR proteins. Consid- ering mode interactions at all orders (pairwise and higher), we assign a mode coupling score to each amino acid in the protein. Using this scoring scheme, we show that there exists significant correlation between function changing mutations and the role of the mutation locations in mode coupling. In the second part, we focus on mode pairs and propose a quantitative measure that reflects how strongly two vibrational modes interact. In addition to identifying most (functionally) relevant collective modes in the dynamics, this analysis also allows us to observe a significant overlap between positions that are active in both members of a strongly interacting mode pair and the earlier mode coupling scores, hence indi- cating the dominance of pairwise (two-body) interactions in the non-Gaussian contribution to GR protein dynamics. On the other hand, the differences between the two approaches also suggest that higher-order contributions to the dynamics are not negligible. Overall, our findings promote identification of nonlinear contributions to the dynamics as a useful tool for highlighting functionally important sites in proteins.
Benzer Tezler
- Gebe kadınlarda stres ve doğum korkusu ilişkisi
Relationship between stress and childbirth fear among pregnant women
BÜŞRA NUR GELDİ
- Bankacılık sektöründe yöneticilere sağlanan faydalar ve banka performansı arasındaki ilişki: Borsa İstanbul'da işlem gören bankalar üzerine inceleme
The relationship between benefits provided to executives and company performance in banking sector: Investigation on banks traded in Borsa Istanbul
EYLÜL YARDIMCI
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
BankacılıkGalatasaray Üniversitesiİşletme Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. OĞUZHAN BAHADIR
- Değişen kamu düzeni, kamusal estetik ve Tokat ili örneği
Changing public order, public aesthetics, and the case of Tokat province
BARIŞ ALICI
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Kamu YönetimiTokat Gaziosmanpaşa ÜniversitesiKamu Yönetimi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET GÜVEN
- Hücresel mımo haberleşme sistemlerinde antenler arası ortak etkileşimin etkileri
Effects of mutual coupling between the antennas on the cellular mimo systems
MEHMET AKİF BAKIRLI
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖZGÜR ÖZDEMİR
- Düz ve girintili yüzeylerde havuz kaynamasının sayısal modellenmesi
Numerical investigatinon of pool boiling on flat and patterned surface
TUĞÇE KARATAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEYHAN ONBAŞIOĞLU