Moleküler dinamik simülasyon metodu ile bazı peptitlerin ikincil yapılarının incelenmesi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Hacettepe Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Fizik Mühendisliği A.B.D., Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2011
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: MURAT ERMAN OĞUZ
Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): FATİH YAŞAR
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Bir proteinin termodinamik özellikleri ile kararlı yapılarının belirlenmesinde deneysel yöntemler önemli bir yer tutar. Özellikle 3 boyutlu yapılarının belirlenmesinde X-ışınları, Nükleer Magnetik Resonans gibi değişik spektral yöntemler yaygın olarak kullanılmaktadır. Bununla beraber, herhangi bir peptit veya proteinin dinamik davranışı ya da meydana gelen katlanma olayının anlaşılmasında yeterli bilgi deneysel yöntemlerden elde edilemeyebilir. Ya da, sentezlenen herhangi bir peptit veya proteinin yaşam ömrünün kısa olması, deneysel yöntemlerin kullanım etkinliğini azaltacaktır. Bu gibi durumlarda sistemin anlaşılması için kuramsal yöntemlere başvurulması kaçınılmaz olur.Diğer taraftan protein yapılarının oldukça yüksek esnekliğe sahip olması, anormal sayıda mümkün konformasyonlara neden olmaktadır. Çok sayıda serbestlik derecesine sahip bu tür sistemlerin kuramsal açıdan anlaşılması oldukça zordur. Tamamı ile yeni matematiksel yaklaşımlarla bu sistemler izah edilmeye çalışılmasına rağmen, en önemli bilgilerin simülasyon çalışmaları ile elde edileceği bilinmektedir (Hao and Scheraga, 1994; Hansmann and Okamoto, 1993; 1997, Okamoto, 1998). Bu nedenledir ki son otuz yıldır proteinlerin düşük enerjili konformasyonları simülasyon teknikleri ile örneklenmeye çalışılmaktadır (Meirovitch et al., 1997, Baysal and Meirovitch, 1997).Proteinin sahip olduğu yapı ve dinamiği incelemek ve bilgi edinmek için yoğun olarak kullanılan yöntemlerden birisi Moleküler Dinamik (Adler ve Wainwright, 1957) simülasyonu tekniğidir. Ancak, simülasyon açısından bakıldığında, Moleküler Dinamik simülasyonlarının, protein veya peptitlerin gerçek konformasyon uzaylarının tümünü elde etmede zorlukları vardır. Bu zorluğu yaratan ana sebep, özellikle düşük sıcaklıkta, yüksek enerjili bariyerle ayrılmış çok sayıda enerji vadilerinden birinde takılıp kalmasıdır.Bu tez çalışmasında, gıda zehirlenmelerine sebep olan Staphylococcal enterotoxin B toksinlerinin saptanmasında biyosensör olarak kullanılması öngörülen vedeneysel yöntemlerle sentezlenmiş, herbiri 12 amino-asitten oluşan üç farklı peptit dizilimlerinin (Ceyda et al., 2010) doğal konformasyonlarının deterministik bir yaklaşım olan Moleküler Dinamik tekniği ile incelenmesini amaçlamıştır. Klasik MD simulasyonlarında bilinen sorunların üzerinden gelinebilmesi için belirlenen bir protokol izlenmiştir.Deneysel yöntemlerle sentezlenen bu peptitlerin X-ışını veya NMR spektral teknikleri ile elde edilmiş kararlı yapılarını bulunmamaktadır. Buna karşın, aynı peptitlerin ?Circular Dichroism? (CD) spektral yöntemi ile edilmiş bilgiler bulunmaktadır. CD bilgilerinden, her üç peptit diziliminde genel olarak rasgele sarmal, beta-dönüşleri, beta-yaprağı ve helis yapısı göstereceği ilgili çalışmada ifade edilmiştir. Bilindiği üzere CD yöntemi belirlediği bu ikincil yapıların hangi amino-asitleri kapsadığı bilgisi yer almamaktadır.Bu tez çalışması, ilgili peptitlerin sahip olabilecekleri bu yapıların MD simülasyon tekniği ile gözlenip gözlenemeyeceğinin araştırılması, eğer gözlemlenebiliyor ise hangi amino-asitler arasında daha baskın olarak oluşabileceğinin araştırılmasını hedeflemiştir. Bu kapsamda yapılan tez çalışmasında, ilgili peptitlerin MD simulasyonları için tamamı ile birincil yapıdan başlayarak elde edilmiş sonuçlar, deneysel sonuçlarla uyuşum halde olduğu gösterilmiştir.