Molecular dynamics of pig citrage synthase
Domuz sitrat sentazının moleküler dinamiği
- Tez No: 93144
- Danışmanlar: PROF. DR. FERİDE SEVERCAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyoteknoloji, Biotechnology
- Anahtar Kelimeler: Domuz Sitrat Sentazı, Moleküler dinamik, MTSSL, Yapısal geçiş, Halka dinamiği. vı, Domuz, Sitrat sentez, Sitrik asit, Pig Citrate Synthase, Molecular dynamics, MTSSL, Conformational transition, Loop dynamics. IV, Swine, Sitrat synthase, Citric acid
- Yıl: 2000
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
öz DOMUZ S1TRAT SENTAZININ MOLEKULER DİNAMİĞİ Ünver, Özlem Yüksek Lisans, Biyoteknoloji Bölümü Tez Yöneticisi: Prof. Dr. Feride Severcan Yardımcı Yönetici: Doçent Dr. Haluk Reşat Şubat 2000, 95 Sayfa Sitrat sentaz (EC. 4.1.3.7) sitrik asit çemberinin ilk enzimidir. Toplam molekül ağırlığı yaklaşık 100 kDa olan iki birimden oluşur. Her birimin bir büyük bir de küçük bölümü vardır. Sitrat sentaz bütün hücrelerde bulunur. Bu çalışmada, simulasyon metotları uygulanarak domuz sitrat sentazmın (PCS) moleküler dinamiği araştırıldı. Charmm22 program paketi kullanılarak iki ayrı simulasyon uygulandı. PCS'nin 1.7 Â ile çözülmüş açık forumdaki kristal yapısı protein bilgi bankasından alındı ve simulasyonlarda kullanıldı. Birinci simulasyonun amacı sistein moleküllerinin hareketini görmek ve hangi sistemlerin Methanethiosulfonate spin etiketi (MTSSL) ile işaretlendiğini bulmaktır. MTSSL Electron Spin Rezonansla (ESR) yapılan protein çalışmalarında çokça kullanılan İMKÖMAfmSTOM MEMKESfbir nitroksit spin etiketidir. İkinci simulasyonun amacı PCS'nin yapısal değişimini küçük bölümün dönüş hareketine dayanarak analiz etmektir. Birici simulasyonda, sisteinlerinin omurga ve yan zincir dihedral açılarının analizi ile Cysl75 ve Cysl84'ün kararlı omurgalara sahip oldukları ve yan zincirlerinin hareket edemedikleri gösterildi. Cys332 ve Cys74'ün ise kararlı omurgalara sahip olmadıkları ve yan zincirlerinin hareketli olduğu gösterildi. Sistemlerin kükürt gruplarının yüzey alam hesaplamalanyla Cysl84 ve Cys332'nin kükürt gruplarının çözücüye açık durumda oldukları ve MTSSL ile kolaylıkla reaksiyona girebilecekleri gösterildi. Enzimin kristal yapısından Cysl75'in kükürt grubunun protein içerisinde gömülü olduğu ve MTSSL ile reaksiyon yapamayacağı gözlendi. Cys74'ün kükürt grubunun bir kısmının protein yüzeyinde olduğu ve Cys74'ün MTTSL için yarım bağlanma yeri olabileceği görüldü. Enzimin cirasyon yan çapı ve toplam yüzey alanı hesaplamaları ile simulasyon sonucunda enzimde yapısal bir değişim olmadığı gösterildi. İkinci simulasyonda, enzimin cirasyon yan çapı ve toplam yüzey alam hesaplamaları enzimde açık formdan kapalı foruma doğru yapısal bir geçiş olduğunu gösterdi. Simulasyon sonunda küçük bölüm önce kapandı sonra açıldı. Vektör hesaplamalanyla küçük bölümün heliksilerinin hareketi araştınldı. N ve O heliksilerinin dinamik olduğu, öte yandan P, Q ve R helikslerinin katı ve N ve O heliksilerinden ayn bir grup olarak hareket ettikleri gösterildi. Aynca, küçük bölümün N-O, O-P ve Q-R halkalan bazı noktalarda açılarak yapılannı değiştirdiler. Sonuç olarak, moleküler dinamiğin proteinlerin yapısal analizi için güçlü bir metot olduğu söylenebilir.
Özet (Çeviri)
ABSTRACT MOLECULAR DYNAMICS OF PIG CITRATE SYNTHASE Ünver, Özlem M. S., Department of Biotechnology Supervisor: Prof. Dr. Feride Severcan Co-supervisor: Assoc. Prof. Dr. Haluk Reşat February 2000, pg.95 Citrate synthase (EC 4. 1.3.7) is the first enzyme of the citric acid cycle. The enzyme is composed of two subunits with a combined molecular weight of about 100 kDa. Each subunit consists of a large and a small domain. Citrate synthase is present in all living cells. In this study, simulation methods were applied to investigate the molecular dynamics of pig citrate synthase (PCS). Two separate simulations were performed by using the Charmm22 program package. The open form crystal structure of PCS at 1.7 Â resolution was taken from the protein data bank and used in the simulations. The aim of the first simulation is to understand the motion of Cys residues of PCS and to find out which Cys residues can react with Methanethiosulfonate spin label (MTSSL). MTSSL is a commonly used nitroxide label in Electron Spin Resonance (ESR) studies of proteins. The aim of the second 111simulation is to analyse the conformational change of PCS on the basis of the rotational motion of the small domain. In the first simulation, the backbone and the side chain dihedral angles analysis of Cys residues has shown that Cysl75 and Cysl84 have stable backbone conformations and their side chains are not free to move. Cys332 and Cys74 do not have stable backbone conformations and their side chains are free to move. By the accessible surface area calculations of sulphur groups of Cys residues, it has been shown that the sulphur groups of Cys 184 and Cys332 are exposed to the solvent and they can easily react with the MTSSL. From the crystal structure of the enzyme, it is observed that the sulphur group of Cysl75 is buried in the inside of the protein and cannot react with MTSSL. A part of the sulphur group of Cys74 is on the protein surface and Cys74 can be the half binding site for MTSSL. The radius of gyration and the total accessible surface area of the enzyme show that there is no conformational change of the enzyme in the simulation. In the second simulation, the radius of gyration and the total accessible surface area calculations of the enzyme show that there is a conformational transition from the open form to the closed form of the enzyme. The small domain of the enzyme first closes and then opens at the end of the simulation. The motions of the small domain helices have been investigated by the vector calculations. The N and O helices are dynamic. On the other hand, P, Q and R helices are rigid and they move as a separate group from the N and O helices. Also, N-O, O-P and Q-R loops of the small domain open at some points and change their conformations. In conclusion, molecular dynamics has shown as a powerful method for the structural analysis of the proteins.
Benzer Tezler
- Polimer-metal kuru sürtünmesi ve tutma-bırakma titreşimleri
The Friction of polymers on rigid surfaces and stick-slip vibrations
OĞUZHAN DEMİRAL
- Pragmentation dynamics of carbon clusters and chaotic behavior in three-atomic clusters
Karbon yığınlarının bölünme dinamiği ve üç atomlu yığınlarda kaotik davranış
NURAN ELMACI
- Efficient computational models and methods for investigating local polymer dynamics
Verimli hesaplama model ve yöntemleri ile yerel polimer dinamiğinin araştırılması
CANAN BAYSAL
- Fragmentation of small lennard-janes clusters upon surface impact
Küçük lennard-jones yığınlarının yüzey çarpışması üzerine parçalanması
ARMAĞAN KINAL
Yüksek Lisans
İngilizce
1998
KimyaOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. H. ÖNDER PAMUK
- Controlled lateral and perpendicular motion of atoms on metal surfaces
Atomların metal yüzeylerinde yatay ve düşey yönde kontrollü hareketleri
ALPER BULDUM
Yüksek Lisans
İngilizce
1994
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiPROF. SALİM ÇINARCI
