The dynamics underlying enhancement of E2 ligase activity by E3 ligases in sumoylation
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Boğaziçi Üniversitesi, FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ, FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2008
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: MELDA TOZLUOĞLU
Danışman: TÜRKAN HALİLOĞLU
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:SUMO (Küçük Ubikuitin Benzeri Değiştirici - Small Ubiquitin Like Modifier) proteininin kovalent bağlanma ile proteinleri işaretlemesi, sumolanma, okunma sonrasıbir değiştirmedir. Sumolanma proteinlerin hücre içi konumlarında değişikliklere, başka proteinlerle olan etkileşimlerde değişimlere, veya başka okunma sonrasıdeğiştiriciler tarafından işaretlenmelere sebep olabilir. Sumolanma yollarında olan bozukluklar, Huntington hastalığı, Parkinson hastalığıve benzerleri gibi birçok nörolojik hastalık ile ilintilendirilmiştir. Bunun yanısıra sumolanma, kanser ile ilgili etkileşim yollarıüzerinde de bulunmaktadır. Diğer ubikuitin benzeri değiştiricilerde olduğu üzere, hedef proteinlere SUMO bağlanmasıüç grup enzim aracılığıile gerçekleşir: E1 ligaz, Aos1/Ub2 hetero-dimeri; E2 ligaz, Ubc9; E3 ligazlar, bir örnek RanBP2. Diğer ubikuitin benzeri değiştiricilerden farklıolarak, E2 enzimi, Ubc9, daha düşük bir verim ile, E3 enzimlerininden bağımsız olarak da sumolama işlevi gösterebilir. Sadece Ubc9 aracılığıile işaretlenebilen hedef proteinlerden biri RanGAP1'dir. önerilen modeller olsa dahi, günümüzde, E3 enzimi RanBP2'nin sumolanma hızını arttırma mekanizmasıtam olarak açıklanabilmiş değildir. Bu tezin ana hedefi, RanBP2 proteininin, Ubc9-SUMO kompleksi üzerinde oluşturduğu konformasyon/konfigürasyon kısıtlamalarınıve sumolanma hızınıarttırıcıallosterik etkilerini belirlemektir. Aynısüreçte, Ubc9-SUMO kompleksini RanBP2 ile etkileşime girmeye itebilecek yapısal hareketler de gösterilmiştir. Bu çalışma için, Ubc9-SUMO ve Ubc9-SUMO-RanBP2 kompleksleri Ubc9-SUMO-RanGAP1-RanBP2 kristal yapısından alınmış, ve Moleküler Dinamik (MD) Benzetimleri ile incelenmiştir. Konformasyon dinamikleri, bu komplekslerin denge ve dinamik durumlarında davranışlarınıyansıtabilmek adına çeşitli yöntemler ile çalışılmış ve detaylandırılmıştır. Sonuçlar genel olarak RanBP2 bağlanmasının Ubc9-SUMO komplexinin konformasyon uzayınıve aynızamanda iki zincirin birbirlerine göre bulunabilecekleri konumlarınıkısıtladığınıgöstermektedir. Ubc9 ve SUMO'nun, RanBP2 ile bağlıve bağsız durumlarındaki etkileşim ağlarında görülen değişiklikler, görülen hareket kısıtlamalarının kaynağıolarak önerilmektedir. Ubc9 üzerinde katalitik işlev ile ilgili bölgelerin ve belirli hedef proteinleri tanımadan sorumlu amino asitlerin, konumsal dalgalanmalarıarasında gözlemlenen karşılıklıbağıntı, RanBP2 varlığında dengelenmiş ve sabitlenmiştir. RanBP2 ile bağlıve bağsız konumlardaki dinamiklerin karşılıklıincelenmesi, RanBP2 bağlanmasının hedef protein tanımada işlevli Ubc9 bölgeleri, Asp100 ve Lys101 amino asitleri, üzerinde hareket ve esneklik kısıtlayıcıallosterik etkisini ortaya koymuştur. Bunun yanısıra, Ubc9-SUMO kompleksi, RanBP2 bağlanmasıiçin kendinden sahip olduğu dinamikler göstermektedir. Bu durum, genel anlamda kompleks oluşumu sırasında olay sıralamasının, yapıların dinamiklerini aracılığıile belirlendiğinin bir göstergesidir.