Characterization of metal ions interactions in immobilized metal ion affinity chromatography by using computational tools

DIMA SALHA

Characterization of metal ions interactions in immobilized metal ion affinity chromatography by using computational tools

Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Hacettepe Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Biyomühendislik A.B.D., Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2017

Tezin Dili: İngilizce

Öğrenci: DIMA SALHA

Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): ADİL DENİZLİ

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Terapötik proteinlerin, peptitlerin, nükleik asitlerin, hormonların ve enzimlerin saflaştırılması veya ayrılması için etkin olarak kullanılan immobilize metal afinite kromatografisinde (IMAK), çeşitli fonksiyonel ligandlar ile metal iyonlarının etkileşimleri, bu yöntem ile ayrılması sağlanacak olan biyomakromoleküllerin bağlanma davranışlarını etkilemektedir. Birinci sıra geçiş metal iyonları (Zn2+, Ni2+, Cu2+, ve Fe3+), elektronca zengin (O, N, S içeren) iminodiasetik asit, nitrilotriasetik asit ve triskarboksimetil etilen-diamin gibi moleküllerle iyon dipol etkileşimleri üzerinden koordinasyon bağı kurarlar ve bunun sonucunda kararlı kompleksler oluştururlar. Bu tez çalışmasında, immobilize metal afinite kromatografisinde yer alan etkileşimler dikkate alınarak, bilgisayarlı ortamda fonksiyonel ligand ve seçilen metal iyonları etkileşimlerinin modellenmesi ve etkin ayırma yöntemlerinin geliştirilmesi amaçlanmıştır. N-metakriloil-L-histidin metil ester (MAH) fonksiyonel ligand ve Zn2+ iyonları şelatlayıcı iyon olarak seçilmiştir. MAH monomeri Avogadro programı kullanılarak bilgisayarlı ortamda çizilmiştir. İnsan insulin ve at kalbi sitokrom c, seçilen metal-ligand ile etkileşime girecek hedef moleküller olarak seçilmiştir. Otomatik moleküler yaklaşım yazılımı olan AutoDock 4.2, MAH monomerinin ve Zn2+ ile şelatlanmış MAH monomerinin, insan insulin ve at kalbi sitokrom C ile moleküler yaklaşım etkileşimlerinin incelenmesi için kullanılmıştır. Bu amaçla, sırasıyla, Zn2+ iyonlarına bir, iki ve üç molekül MAH bağlanmıştır. Yapılan moleküler yaklaşım çalışmaları sonucunda, bir molekül MAH monomerine bağlı Zn2+ iyonları ile en düşük bağlanma enerjisi elde edilmiştir. İnsan insülini için en düşük bağlanma enerjisi (- 4.14) kcal/mol ve at kalbi sitokrom C için en düşük bağlanma enerjisi (-4.92) kcal/mol olarak hesaplanmıştır. Anahtar Kelimeler: IMAK, MAH, insulin, sitokrom C, bilgisayarlı yöntemler