Geri Dön

Structural dynamics and allosteric mechanisms of gamma-aminobutyric type B (gaba_b) receptor

Gamma-aminobütirik asit tip B (gaba_B) reseptörünün aktivasyonuna i̇lişkin yapisal dinamikler ve alosterik mekanizmalar

PDF İndir

  1. Tez No: 972038
  2. Yazar: NİDA YAREN YILMAZ
  3. Danışmanlar: PROF. DR. TÜRKAN HALİLOĞLU
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Biyofizik, Biyoistatistik, Kimya Mühendisliği, Biophysics, Biostatistics, Chemical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2025
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.

Özet

Gamma-Aminobutyric Type B Receptor is a member of the Class C G protein–coupled receptor (GPCR) family, functioning through an allosteric mechanism that requires heterodimeric cooperation. Despite advances in structural resolution, the dynamic processes of its function remain insufficiently understood. This thesis develops a detailed framework of the activation pathway and allosteric network from a structural dynamics perspective. We employed a computational strategy integrating Gaussian Network Model–Transfer Entropy (GNM-TE), ANM co-vibrational mode analysis, and Anisotropic Network Model–Langevin Dynamics (ANM-LD). GNM-TE revealed that the global allosteric mechanism is coordinated mainly through domain interfaces, mapping entropy flow regimes across states and highlighting roles of functional sites and pathogenic mutations. Co-vibrational modes showed that isolated subunits lack the intrinsic dynamics for full activation, requiring inter-subunit interactions for coordinated allosteric transitions. ANM-LD simulations generated transition states along the activation path. Distinct features of G-protein–coupled and PAM-bound states, including differences in key modes and cross-correlations, were identified. Overall, structural elements for ligand binding, dimerization, and G-protein coupling display state-dependent dynamics, and the complete heterodimeric assembly is essential for the global motions underlying activation. These findings provide transferable insights for Class C GPCRs, with implications for allosteric modulator design and therapeutic targeting.

Özet (Çeviri)

Gamma-Aminobütirik Asit Tip B (GABA_B) reseptörü, Sınıf C G protein–kenetli reseptör (GPCR) ailesine ait olup, GB1 ve GB2 alt birimlerinin heterodimerik iş birliğine dayanan karmaşık bir allosterik mekanizma aracılığıyla merkezi sinir sisteminde yavaş sinaptik inhibisyonu düzenler. Son yıllarda yapılan yapısal çalışmalar bu reseptörün anlaşılmasını ilerletmiş olsa da, aktivasyonun dinamik temeli hâlâ tam olarak açıklığa kavuşmamıştır. Bu tez, GABA_B reseptörünün aktivasyon süreci ve allosterik ağını yapısal dinamikler açısından karakterize etmeyi amaçlamaktadır. Bu doğrultuda Gaussian Ağ Modeli–Transfer Entropisi (GNM-TE), ANM eş-titreşim modu analizi ve Anizotropik Ağ Modeli–Langevin Dinamiği (ANM-LD) yöntemleri ile kapsamlı bir hesaplamalı yaklaşım uygulanmıştır. Bulgular, alanlar arası uzun menzilli iş birliğinin aktivasyon için belirleyici olduğunu ve izole alt birimlerin tam aktivasyonu sağlayacak esnekliğe sahip olmadığını ortaya koymuştur. GNM-TE ile entropi akış yolları belirlenmiş, işlevsel kalıntılar ve patojenik mutasyonlar küresel allosterik koordinasyondaki rolleriyle öne çıkmıştır. Bu çalışma, GABA_B dinamiklerini daha iyi anlamaya katkı sağlarken, Sınıf C GPCR'ler için aktarılabilir bir model sunmaktadır.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    883313

    Investigation of structural differences between wild-type and mutant forms of mutsα by molecular dynamics simulations

    Mutsα heterodimerinin yabanıl tip ve mutant formları arasındaki yapısal farklılıklarının moleküler dinamik simülasyonları ile incelenmesi

    CLARA XAZAL BURAN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Biyomühendislikİstanbul Teknik Üniversitesi

    Moleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)

    DOÇ. DR. MERT GÜR

  2. Tez No

    989964

    Investigating allosteric modulators for pathogenic enzymes using molecular docking and molecular dynamics simulations

    Patojenik enzimler ıçin allosterik modülatörlerin moleküler yerleştirme ve moleküler dinamik simülasyonları kullanılarak araştırılması

    MERVE YÜCE

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2025

    Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. AYŞE ÖZGE KÜRKÇÜOĞLU LEVİTAS

  3. Tez No

    988545

    A multiscale computational study to elucidate dynamics, reactivity, and inhibition of enzymes

    Enzimlerin dinamiğinin, reaktivitesinin ve inhibisyonunun aydınlatılmasına yönelik hesaplamalı bir çalışma

    ERDEM ÇİÇEK

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2025

    Kimyaİstanbul Teknik Üniversitesi

    Hesaplamalı Bilim ve Mühendislik Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)

    PROF. DR. FETHİYE AYLİN SUNGUR

  4. Tez No

    750783

    Moleküler modelleme yöntemleri kullanılarak bazı enzim ve proteinlerin alosterik etki ile inhibisyon ve aktivasyonlarının araştırılması

    Investigation of inhibition and activation of some enzymes and proteins by allosteric effect using molecular modeling methods

    MEHMET MURAT YAŞAR

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Fizik ve Fizik MühendisliğiAkdeniz Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. İSMAİL HAKKI SARPÜN

    PROF. DR. EROL EROĞLU

  5. Tez No

    521380

    Understanding Rho GTPase interactions with scaffolding proteins and Ras protein shuttling mechanisms

    Rho GTPazlarin iskele proteinlerle etkileşimlerinin ve Ras proteinlerinin nakil mekanizmasinin anlaşilmasi

    EMİNE SILA ÖZDEMİR

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2018

    BiyokimyaKoç Üniversitesi

    Kimya ve Biyoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ZEHRA ÖZLEM KESKİN ÖZKAYA

    PROF. DR. ATTİLA GÜRSOY

Geri Dön