Biochemical characterization of macromolecular complexes of candidate anti-CRISPR proteins from an archaeal virus
Arkeal virüsten elde edilen aday antı-CRISPR proteinlerinin makromoleküler komplekslerinin biyokimyasal karakterizasyonu
- Tez No: 992806
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ MUSE OKE, DR. ÖĞR. ÜYESİ HÜMEYRA TAŞKENT SEZGİN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyoteknoloji, Biotechnology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
CRISPR-Cas sistemi, prokaryotlarda bulunan ve viral enfeksiyonlara karşı koruma sağlayan adaptif bir bağışıklık sistemidir. CRISPR-Cas sisteminden kaçınmak için prokaryotik virüsler, anti-CRISPR (Acr) proteinleri olarak adlandırılan küçük proteinler ifade ederler. Arkealarda CRISPR-Cas sistemlerinin bolluğuna rağmen, hipertermik Acidianus iki kuyruklu virüsü (ATV) gibi arkeal virüsler tarafından kodlanan Acr proteinleri henüz karakterize edilmemiştir. Bu çalışma, örtüşen genler tarafından kodlanan ve AcrDB ve NCBI BLAST analizi ile Acr proteinleri olarak işlev görmesi öngörülen dört ATV proteini olan ATV_gp03, ATV_gp04, ATV_gp05 ve ATV_gp06'ya odaklanmıştır. Proteinler klonlanmış ve Escherichia coli'de ifade edilmiş, ardından Ni2+-NTA afinite kromatografisi ve jel filtrasyon kromatografisi ile saflaştırılmıştır. SDS-PAGE analizi, ATV_gp03'ün ayrışmayı destekleyen koşullar altında stabil bir dimer oluşturduğunu gösterdi. Alphafold da bir dimer öngörmesine rağmen, dimer arayüzünün incelenmesi, denatüre edici koşullar altında dimerik formun korunmasıyla ilgili herhangi bir ipucu vermedi. Alphafold tahmini de dahil olmak üzere, natif PAGE ve boyut dışlama kromatografisi analizleri, ATV_gp04 ve ATV_gp05'in heteromerik bir kompleks oluşturabileceğini gösterdi. ATV_gp06, DNA bağlayıcı proteinlerle sekans homolojisi nedeniyle DNA bağlama yeteneği açısından incelendi. EMSA deneyleri, ATV_gp06'nın DNA bağlama yeteneğine sahip olduğunu ortaya koydu, ancak Acr fonksiyonu bağlamındaki kesin rolü belirsizliğini koruyor. Sonuç olarak, bu bulgular, varsayımsal ATV Acr proteinlerinin DNA-protein ve homo- ve heteromerik protein kompleksleri de dahil olmak üzere makromoleküler kompleksler oluşturabileceğini göstermektedir. Bu etkileşimler, varsayımsal ATV Acr proteinlerinin konakçı CRISPR-Cas sistemlerini nasıl inhibe edebileceğini karakterize etmek için dikkate değerdir.
Özet (Çeviri)
The CRISPR-Cas system is an adaptive immune system found in prokaryotes that provides protection against viral infections. To evade the CRISPR-Cas system, prokaryotic viruses express small proteins referred to as anti-CRISPR (Acr) proteins. Despite the abundance of CRISPR-Cas systems in archaea, Acr proteins encoded by archaeal viruses such as the hyperthermophilic Acidianus two-tailed virus (ATV) remain uncharacterized. This study focused on four ATV proteins, ATV_gp03, ATV_gp04, ATV_gp05 and ATV_gp06 encoded by overlapping genes and predicted to function as Acr proteins by AcrDB and NCBI BLAST analysis. The proteins were cloned and expressed in Escherichia coli, and purified by Ni2+ -NTA affinity chromatography and gel filtration chromatography. SDS-PAGE analysis showed that ATV_gp03 formed a stable dimer under conditions that favour dissociation. Although Alphafold also predicted a dimer, inspection of the dimer interface did not provide any clues regarding retention of the dimeric form under denaturing conditions. Native PAGE and size exclusion chromatography analyses, including Alphafold prediction indicated that ATV_gp04 and ATV_gp05 could form a heteromeric complex. ATV_gp06 was investigated for its DNAbinding ability due to sequence homology with DNA-binding proteins. EMSA assays revealed that ATV_gp06 possesses DNA-binding ability, but its precise role in the context of Acr function remains unclear. In conclusion, these findings indicate that the putative ATV Acr proteins can form macromolecular complexes, including DNA-protein and homo- and heteromeric protein complexes. These interactions are worthy of consideration for characterizing how the putative ATV Acr proteins might inhibit host CRISPR-Cas systems.
Benzer Tezler
- Physicochemical and biochemical characterizations of Chitosan-g-poly(N-[3-(dimethylamino)propyl] methacrylamide) polymers synthesized with RAFT and EDC/NHS coupling reactions
RAFT ve EDC/NHS bağlanma reaksiyonları ile sentezlenen Kitosan-g-poli(N-[3-dimetilamino)propil] metakrilamit) polimerlerinin fizikokimyasal ve biyokimyasal karakterizasyonu
AYŞE ENDA ZAVALSIZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ARGUN TALAT GÖKÇEÖREN
DR. CEYDA ŞİMŞEK İNCE
- Biyo-esaslı ve Çevre Duyarlı Aşı Hidrojellerin Hazırlanması, Karakterizasyonu ve Uranil İyonları ile Etkileşimleri
Preparation and characterization of bio-based and environmentally sensitive graft hydrogels and their interactions with uranyl ions
ŞEVVALNUR IRMAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2026
KimyaSivas Cumhuriyet ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. YASEMİN IŞIKVER
- Domuz ciğeri ve bezelye tohumundan diamin enziminin izolasyonu saflaştırılması ve özelliklerinin incelenmesi
The Isolation of DAO from pig liver and pea seedling and purification and specification
YÜKSEL GÜVENİLİR(AVCIBAŞI)
- Kars Kağızman Kötek köyü ve Erzurum Pasinlerdeki termal su kaynaklarındaki bakteri çeşitliliğinin tanımlanması, karakterizasyonu ve çeşitli hidrolaz enzimleri üretebilme potansiyellerinin belirlenmesi
Identification, characterization, and determination of the potential to produce various hydrolytic enzymes of bacterial diversity in the hot spring sources of Kötek village in Kars Kağızman and Pasinler in Erzurum
MUHAMMED MEHDİ ERDOĞAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
MikrobiyolojiKafkas ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ORHAN ULUÇAY
- Protein izolasyonu için immobilize metal afinite kromatografisi bazlı kesikli sistemlerin geliştirilmesi
Development of immobilized metal affinity chromatography based batch systems for protein isolation
BUKET ÇELİKKAYA
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Mühendislik BilimleriHacettepe ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SÜLEYMAN ALİ TUNCEL