Tagging proteins: Sumoylation mechanism by molecular modeling and molecular dynamics simulations
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Boğaziçi Üniversitesi, FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ, FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2010
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: ELİF NİHAL KORKMAZ
Danışman: TÜRKAN HALİLOĞLU
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Sumolanma, SUMO (Küçük Ubikütin Benzeri Değiştirici) proteininin hedef proteinlere kovalent bağlanması ile gerçekleşen hücre içi yerleşimi, diğer proteinler veya diğer post-translasyonel düzenleyiciler tarafından değişiklikleri sonucu ile etkileşimleri değiştirebilir bir posttranslasyonel modifikasyonudur. Sulanma patikasindaki aksaklıklar Huntington hastalığı, Parkinson hastalığı ve bunlar gibi daha birçok nörolojik hastalık ile ilintilidir. Dahası, kanser-ilintili patikalarin da bir parçasıdır. Diğer ubikütin benzeri değiştirici mekanizmaları gibi, SUMO'nun hedef proteine kovalent bağlanması da üç enzim sınıfının varlığını gerektirir: ubikütin benzeri proteini aktive edici enzim (E1), ubikütin benzeri protein bağlayıcı enzim (E2) ve ubikütin benzeri protein ligazi (E3). Sumolanma diğer ubikütin benzeri proteinlerin bağlanma mekanizmalarından farklıdır, şöyle ki, E2 ligazi olan Ubc9, E3 yokluğunda da düşük verimle işlevi sürdürebilir. Ubc9'in yüksek verimle sumolayabildigi hedef proteinlerinden birisi RanGAP1'dir. Bu çalışma, Ubc9-SUMO-RanGAP1-RanBP2 sistemi üzerine dayanmaktadır. RanBP2'nun varlığı Ubc9 ve SUMO üzerinde bir allosterik etki yarattığı düşünülmektedir, bu etki sayesinde bağın Ubc9'dan RanGAP1'e transfer olma verimliliğinin arttığı bilinmektedir. Ubc9-SUMO-RanGAP1-RanBP2 ve Ubc9-SUMO-RanGAP1 kompleksleri üzerinde Moleküler Dinamik (MD) simülasyonlari 300 K sıcaklıkta ve Gly97 SUMO ve 524Lys RanGAP1 arasında izopeptit bağı da dahil olmak üzere gerçekleştirilmiştir. Tutarlı sonuçlar elde edebilmek için, her iki kompleksin de paralel simulasyonlari yapılmıştır. Beklenildiği üzere, RanBP2 Ubc9-SUMO-RanGAP1 sistemi için bir E3 ligaz olarak davranır ve alosterik olarak Ubc9-SUMO-RanGAP1 yapısının konformasyonel stabilitesini artırır. SUMO ve RanGAP1 kuplajinin, Loop 2 ve RanGAP1 bölgelerinin (Thr511-Leu522 ve Leu555-Pro566) etkileşimine bağlı olduğu görülmüştür.Ayrıca, RanBP2 varlığının, Ubc9'nin Lys30-Met36 arasında kalan, Loop 2 bölgesinde bir katlama hareketine neden olduğu görülmüştür (Karaca et al., 2010). Asp33 rezidusu, RanGAP1'e doğru eğilerek benzersiz bir konformasyonel durum oluşturur. Ubc9 üzerindeki Asp33'un rolünü netleştirmek için ise Asp33Ala mutasyonu tasarlanmıştır. Mutasyonla beraber, Asp33 rezidusunun önemi daha da önemlisi Loop 2 bölgesinin önemi vurgulanmıştır.