Investigation of conformational dynamics of an enzyme-inhibitor system by coarse-grained simulations
Bir enzim inhibitör sisteminin konformasyonal dinamiğinin düşük uzaylı simülasyonlarla incelenmesi
- Tez No: 76435
- Danışmanlar: DOÇ. DR. TÜRKAN HALİLOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Benzetim, Enzimler, Konformasyon, Monte Carlo Yöntemi, İnhibitör, Simulation, Enzymes, Conformation, Monte Carlo Method, Inhibitor
- Yıl: 1998
- 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 Substilisin enzimi ve chymotrypsin inhibitörünün serbest ve bağlı hallerdeki konformasyonal dinamiği düşük uzaylı, kafes dışı bir dinamik Monte Carlo (MC) simulasyon yöntemi kullanılarak incelenmiştir. Kullanılan düşük uzaylı modelde her rezidü, biri ana zincirin alfa karbonunda, diğeri yanal grupta olmak üzere iki etkileşme merkezi ile temsil edilmiştir. Simulasyonlarda, bilinen protein yapılarından çıkarılmış olan enerji ve geometri parametreleri kullanılmıştır. Alfa karbonların ortalama pozisyonlarından oynamalarının kareleri, kristal sıcaklık faktörlerinden elde edilenler ile iyi uyuşmaktadır. Rezidülerin ortalama oynamaları arasındaki çapraz-korelasyonlar, serbest ve bağlı hallerde kooperatif şekilde hareket eden birimleri vermektedir. Sanal bağların zamana bağlı yönlenme ve konformasyon otokorelasyonları, serbest ve bağlı hallerde konformasyon dinamiğinin ve bağlanma sonucu oluşan değişikliklerin incelenmesine olanak sağlanmaktadır. Bağlanma sonucu, özellikle bağlanma bölgelerindeki sanal bağların dönme hareketliliğinin azaldığı görülmektedir. Bağlanma, genel olarak inhibitörü Substilisin'den daha fazla etkilemektedir. Hidrojen/ Döteryum (H/D) değişim davranışı ile uzun zamanlardaki yönlenme ve konformasyonal otokorelasyon değerleri arasında bir bağlantı olduğu görülmüştür. Kompleks oluşumu sonucu, korelasyon gösteren sanal bağ sayısında artış gözlenmiştir. Sıralamada yakın olan bağlar arasında, tüm zamanlarda korelasyon görülürken, uzak olanlar arasındaki korelasyonlar uzun zamanlarda oluşmuştur ve bunlar sırası ile ikincil ve üçüncül yapının dengede kalmasına katkıda bulunmaktadır.
Özet (Çeviri)
IV ABSTRACT A low-resolution off-lattice dynamic Monte Carlo (MC) method is utilized to investigate the conformational dynamics of the enzyme subtilisin and chymotrypsin inhibitor 2 (CI2) in both their free and bound states, with the aim of studying the changes induced upon binding. In the coarse-grained model applied, each residue is represented by two interaction sites, one at the a-carbon and the other on the amino acid sidechain. The energy and geometry parameters extracted from the known protein structures are used in the simulations. The calculated mean square fluctuations of a-carbon atoms are in good agreement with the fluctuations obtained from crystallographic temperature factors. The cross-correlations between the fluctuations of the residue pairs reveal the cooperatively moving units in both free and bound states. The time-delayed orientational and conformational autocorrelation functions provide an elaborate analysis of the conformational dynamics in both free and bound states of the systems, and the changes occurred in the dynamics upon binding. The rotational mobilities of the virtual bonds, in particular of the binding region, are found to be remarkably reduced due to the binding. Yet, in general, the binding affects the conformational dynamics of inhibitor more than those of the enzyme. A correlation is observed between the hydrogen/ deuterium (H/D) exchange behavior and the long time orientational and conformational autocorrelation function values for CI2. The number of virtual bond pairs displaying correlation in the bond rotations increased upon the complex formation. The cooperativity in the rotations of the bonds near in sequence is observed at all time windows, whereas the cooperative rotations of the bonds far along the sequence appear at long time windows; and these correlations, subsequently, contribute to the stability of the secondary structures and the tertiary structure, respectively.
Benzer Tezler
- The Effects of cysteine 43 mutation on catalytic properties and thermostability of thermoplasma acidophilum citrate synthase
Sistein-43 mutasyonunun thermoplasma acidoplium sitrat sentetaz enziminin katalitik özellikleri ve yüksek ısıya dayanıklılığı üzerindeki etkileri
İPEK ERDURAN
Yüksek Lisans
İngilizce
1996
BiyolojiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEMRA KOCABIYIK
- Interaction of vitamin E with cholesterol-containing phospholipid model membranes : An FTIR study
Vitamin E'nin kollesterol içeren fosfolipid model hücre zarlarıyla etkileşmesi : Bir FTIR çalışması
ÜLKÜ BAYKAL
Yüksek Lisans
İngilizce
1995
BiyolojiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiPROF. DR. FERİDE SEVERCAN
PROF. DR. ŞEFİK SÜZER
- Polisülfonların dielektrik davranışlarının incelenmesi
Investigation of dielectric behaviours of polysulfones
CANDAN ERBİL
- 1,2-1,8-Antrakinon substitue makro halkalı eter sentezleri
The Synthesis of 1,2- and 1,8-antraquinone derivaties of crown ethers
ERBAY ERBAY
- Çok parçalı sistemlerin analizine bir örnek: azdırma malafa sisteminin deformasyon analizi
An Example to the analysis of multi-part systems: defermation analysis of an arbor mechanism in a hobbing machine
ERKAN GÜRSEL
