Functional and structural insights into a novel insect Gprotein-coupled receptor, allatostatin receptor type C ofpine processionary moth
Yeni bir böcek G proteinine-bağlı reseptörü olan çam kesekurdu C tipi allatostatin reseptörünün işlevi ve yapısınadair
- Tez No: 645040
- Danışmanlar: DR. NECLA BİRGÜL İYİSON
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyoloji, Biology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2020
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Böcek nöropeptitleri böcek fizyolojisinde çok farklı görevler üstlenir. Bu peptitler G proteinine-bağlı reseptörlerin (GPCR) A Sınıfı'na dahil olan ilgili reseptörlere bağlanarak işlevlerini yerine getirir. Nöropeptit reseptörleri yeni jenerasyon pestisit geliştirme çalışmalarının hedef molekülüdür fakat şimdiye kadar bunlara yeterli önem verilmemiştir. Allatostatin (AST) nöropeptitleri gençlik hormonu (GH) salgılanmasını engellemek yoluyla böcek gelişimini düzenler. Bu çalışmada, tüm genom dizileme (WGS) analizi yapılarak Akdeniz ülkelerinde yaygın bir zararlı türü olan çam kese kurdunun C tipi Allatostatin reseptörü (AstR-C) ortaya çıkarılmıştır. Reseptör klonlanmış, sonra in silico ve in vitro yöntemler birleştirilerek tanımlanmıştır. Rezonans enerji transferine (RET) dayanan tekniklerle, G protein yaklaşma kinetiği, aktivasyon ve β-arrestin yaklaşması değerlendirilmiştir. Reseptörün ortosterik cebini tahmin etmek için homoloji modelleme, kenetlenme ve moleküler dinamik (MD) simülasyonları gerçekleştirilmiş, in silico ve in vitro yöntemlerle desteklenmiştir. Agonist adayları bulmak amacıyla bağlanma cebinde sanal tarama çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Sonuç itibariyle, doğal ligandın reseptöre nanomolar-altı ve nanomolar seviyelerde bağlanmasının aynı sırayla Gαi bağlanmasını ve β-arrestin yaklaşmasını indüklediği görülmüştür. Kinetik çalışmalara göre, reseptörün nanomolar seviyede kısa bir süre uyarılması uzun süreli bir tepki almak için yeterlidir. Tahmini ortosterik cebin doğruluğu G protein aktifleşme deneyi ile değerlendirilmiştir. Q271(6.55) (Ballesteros-Weinstein numaralandırma sistemi) amino asidinin AstR-C'nin G proteinine-bağlı aktifleşmesi için kritik olduğu ortaya çıkmıştır. Sanal tarama çalışmaları ise reseptörü aktifleştirme yeteneğine sahip bir adet küçük molekül elde edilmesi ile sonuçlanmıştır.
Özet (Çeviri)
Insect neuropeptides regulate different aspects of insect physiology. They exert their function via binding to their cognate receptor belonging to Class A G protein coupled receptors (GPCRs). Neuropeptide receptors are potential targets for nextgeneration pesticides. Allatostatin (AST) neuropeptides regulate the development of insects through the inhibition of juvenile hormone (JH) secretion. Here, Allatostatin receptor type C (AstR-C) of pine processionary moth, a pest in Mediterranean countries, was extracted from the whole genome sequencing (WGS) data. The receptor was cloned and characterized combining via different approaches. Using resonance energy transfer (RET)-based techniques, kinetics of G protein coupling and β -arrestin recruitment were investigated. Homology modeling, docking and molecular dynamics (MD) simulation approaches were conducted to predict the orthosteric pocket of the receptor which was validated by in silico and in vitro methods. The binding pocket was subjected to virtual screening studies to nd agonists. As a result, it was found that binding of the native ligand at sab-nanomolar and nanomolar ranges to the receptor induces Gi/o protein coupling and -arrestin recruitment, respectively. Kinetics studies revealed that a brief stimulation of the receptor at nanomolar range is enough to obtain a long-lasting response. The accuracy of the predicted orthosteric pocket was validated via G protein activation assay. Q2716:55 (Ballesteros-Weinstein numbering) was found to be critical for G protein-dependent activation of AstR-C. Virtual screening studies resulted in obtaining a small molecule capable of activating the receptor.
Benzer Tezler
- Exploring the conformational transition between closed and open states of the sars-CoV-2 spike glycoprotein using molecular dynamics simulations
Sars-CoV-2 spike glikoproteininin kapalı ve açık halleri arasındaki konformasyonel geçişin moleküler dinamik simülasyonları kullanılarak araştırılması
CEREN KILINÇ
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
Biyoteknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
DR. ÖĞR. ÜYESİ MERT GÜR
- Rational design and applications of advanced functional polymer gels
İleri fonksiyonel polimer jellerin rasyonel tasarımı ve uygulamaları
MERTCAN ER
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NERMİN ORAKDÖĞEN
- Yeni 3,5-diiyodosalisilaldehit içeren schiff bazları sentezi, karakterizasyonu ve moleküler kenetleme çalışmaları
Synthesis, characterization, and molecular docking studies of novel schi̇ff bases containing 3,5-diiodosalicylaldehyde
ONUR ERMAN DOĞAN
- Tiyazol-ferrosen ile modifiye edilmiş kromenilyum-siyanin tabanlı ve çok kanallı yeni bir cıva (II) sensörün geliştirilmesi
Development of a novel multi-channel mercury (II) sensor based on chromenylium-cyanine modified with thiazole-ferrocene
ELİF YILMAZ
- İki boyutlu ağır mıknatıslarda yük katkılama ve zorlanma etkisinin yoğunluk fonksiyoneli teorisi ile incelenmesi
Investigation of doping and stress effects in heavy two-dimensional magnets by density functional theory
MUHAMMED EMİN DEMİRCİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Mühendislik BilimleriAnkara ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET KABAK
DOÇ. DR. AYBEY MOĞULKOÇ