Prediction of binding regions in proteins

---

Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Boğaziçi Üniversitesi, FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2005

Tezin Dili: İngilizce

Öğrenci: ASLI ERTEKİN

Danışman: TÜRKAN HALİLOĞLU

Özet:

ÖZET PROTEİNLERDE BAĞLANMA BÖLGELERİNİN TAHMİNİ Bütün organizmaların yapı taşlan olan proteinler moleküllerin saklanması ve taşınması, kimyasal reaksiyonların katalize edilmesi, hücreler arası bilgi aktarımı ve hücre çeperinde madde geçişinin kontrolü gibi birçok biyolojik aktivitede görev alırlar. Bütün bu süreçler bir şekilde protein-protein etkileşimini gerektirir ve bu etkileşme iki protein arasında yüzeydeki bazı rezidülerin oluşturduğu fiziksel bağlarla gerçekleşir. Proteinlerin bağlanma enerjisine "hotspot" olarak adlandırılan bu rezidülerin katkısı büyüktür; bu yüzden bağlanma rezidülerinin belirlenmesi protein bilimi için, özellikle ilaç tasarımı ve protein mühendisliği alanlarında, önemli hedeflerdendir. Bu çalışmada, proteinin doğal hal dinamik özelliklerine dayanan ve elastik ağ yapı modeli (Gaussian Network Model, GNM) üzerine oturtulmuş bir metod ile proteinlerin bağlanma bölgelerinin tahmini önerilmiştir. Bu yaklaşımda, rezidülerin doğal hallerinde ortalama pozisyonları çevresindeki devinimlerinin Gaussian bir dağılım gösterdiği kabul edilerek bu hareketlerin en yavaştan en hızlıya değişen modlar serisine aynştırılabilmesi mümkündür. Hızlı mod dinamiklerinden belirlenen yüksek frekans ile hareketli (YFH) rezidüler bağlanma bölegesine yalan, bağlanma yüzeyindeki oyukların diplerinde bulunma eğilimindedirler. Bu sebeple YFH rezidüleri ve bu residülere yalan konuşlanmış yüzey rezidülerini saptayan bir metod önerilmiş ve bu method bağlanma bölgeleri bilinen proteinlerden oluşan iki farklı veri tabanında test edilmiştir. Metod YFH rezidüleri saptayarak bu iki veri tabanındaki yapıların ortalama yüzde 74'ünde bağlanma bölgesine 7.5 Â mesafe içinde en az bir bağlanma bölgesi önerebilmiştir; yüzey rezidülerini saptayarak yapılan analizde ise bu oran yüzde 86'ya yükselmiştir. Ayrıca, önerilen metod hesapsal yöntemlerle elde edilen düşük çözünürlüklü ve bağlanma bölgeleri bilinen yapılara da uygulanmış ve YFH rezidülerinin bağlanma bölgelerini başarı ile saptadığı görülmüştür. Araştırmanın sonuçlan bu yaklaşımın bağlanma bölgelerinin tahmininde güvenilir bir hesapsal yöntem olduğunu göstermektedir.