Functional motions of influenza virus: A gaussian network model analysis
İnfluenza virüsünün hemagglutininin işlevsel hareketleri: Gaussian ağyapı modeli analizi
- Tez No: 95389
- Danışmanlar: DOÇ. DR. PEMRA DORUKER, PROF. DR. İVET BAHAR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Dinamik özellikler, Gauss ağ modeli, Hemaglütinasyon, Konformasyon, İnfluenza virüs, Dynamic properties, Gaussian network model, Hemagglutination, Conformation, Influenza virus
- Yıl: 2000
- 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 İNFLUENZA VİRÜSÜ HEMAGLUTİNİNİN İŞLEVSEL HAREKETLERİ: GAUSSİAN AĞYAPI MODELİ ANALİZİ Biyomoleküler yapıların dinamik özelliklerini incelemek için, doğal konformasyonlarındaki atomik koordinatlarına dayanan Gaussian Ağyapı Modeli (GNM) geliştirilmiştir. Modelde birbirlerine yeterince yakın etkileşim birimleri göz önüne alınarak oluşturulan Kirchoff komşuluk matrisi temel oluşturmaktadır, influenza virüsündeki hemaglutininin (HA), biyolojik işlevleriyle ilgili bilgi edinebilmek için GNM'den faydalanılmıştır. Bu çalışmanın amacı, virüsün reseptör birimlerine bağlanarak konakçı hücreye girmesini ve virüs-endozom membranlarının birleşmesini sağlayan protein olan HA'nın yapı-işlev ilişkisini anlamaktır. GNM hesapları, rezidülerin ortalama pozisyonlardan sapma değerleri ile kristalografik sıcaklık faktörlerinin iyi uyuştuğunu göstermiştir. Membran birleşmesi sırasındaki yapısal hareketler ve ardışık konformasyon değişiklikleri, en kooperatif düşük frekanslı modların incelenmesiyle bulunmuştur. Öte yandan; yüksek frekanslı modlann incelenmesinden HA'in kararlılığında önem taşıyan yüksek devinimli rezidüler belirlenmiştir. Membran birleşimi, endozomlardaki düşük pH ortamının HA molekülünde başlattığı bir dizi komformasyon değişikliğiyle gerçekleşmektedir. GNM hesaplarının sonuçları ve bazı deneysel veriler kullanılarak dört aşamalı bir membran birleşme prosesi önerilmektedir. Bu önerideki aşamalar şunlardır: (i) Birleşme peptidinin açığa çıkması (ii) HA'nın sap kısmından eğilmesi (iii) HAİ birimlerinin küresel kısımlarını birbirinden ayrılması (iv) HA molekülünün HA2 birimlerini sarmal yapı konformasyonun uzaması. GNM' e ek olarak veri tabanlarından elde edilen potansiyeller kullanılarak yapılan enerji hesaplamaları, membran birleşimini sağladığı öne sürülen HA'nın düşük pH yapısının, HA'in doğal yapısından, daha düşük enerjili olduğunu göstermiştir.
Özet (Çeviri)
IV ABSTRACT FUNCTIONAL MOTIONS OF INFLUENZA VIRUS HEMAGGLUTININ: A GAUSSIAN NETWORK MODEL ANALYSIS A model referred to as the Gaussian network model (GNM) was recently introduced for estimating the dynamic characteristics of biomolecular structures, based on atomic coordinates in the native conformation. The model relies on the construction of a Kirchhoff matrix of contacts between sufficiently close interaction sites. GNM is utilized for extracting information on the structural elements of influenza virus hemagglutinin (HA) cooperatively involved in biological function. The objective of this study is to understand the structure-function relationship for HA, which is the essential protein for the binding and entry of the virus to the host cell and the fusion of viral and endosomal membranes. GNM calculations indicate a good agreement between the theoretical mean square fluctuations and the crystallographic temperature factors. The domain motions and the sequence of conformational changes of HA during membrane fusion are identified by examining the most cooperative, slowest modes of motion. The high frequency modes, on the other hand, yield a set of kinetically hot residues, which are important for the stability of HA. Membrane fusion is mediated by the low pH environment of endosomes, which triggers a series of major conformational changes in HA. A four step mechanism for the membrane fusion process is proposed based on GNM calculations and in accordance with the results from recent experimental studies. These steps are (i) exposure of fusion peptide, (ii) tilt of HA at the stem region, (iii) complete dissociation of globular head domains of HA1 molecules, and (iv) extended coiled coil formation by HA2 subunits. In addition to GNM, coarse-grained energy calculations using knowledge-based potentials show that presumably fusogenic (low pH) conformation HA is energetically more favorable than its nonfusogenic, neutral pH form.
Benzer Tezler
- Taşıt lastiklerinin dinamik karakteristiklerinin ölçülmesi
Experimental analysis of dynamic characteristics of pneumatic tires
ÖZGEN AKALIN
- Tüp içinde tüp sistemli bir yapının yatay yükler altındaki davranışının araştırılması
Başlık çevirisi yok
HASAN BORA KILIÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NAHİT KUMBASAR
- Deprem etkisindeki yapıların aktif kontrolü
Active control of structures under seismic excitation
BEKİR BORA GÖZÜKIZIL
- Boğaziçi'nde insan etkileri ve çevrenin görsel yorumu
Visual effects of man-made developments on the rosphorus and the visual commentment of the Bosphorus present landscape
A.ŞEBNEM PİLGİR
- Fraktal geometri ve hidrolik pürüzlülük
The Fractal geometry and the hydraulic roughness
SAİT ALANSATAN