Effects of protonation states of catalytically important residues and active site water molecules on (PTP1B) conformation

---

Tezin Türü: Yüksek Lisans

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

Tezin Onay Tarihi: 2011

Tezin Dili: İngilizce

Öğrenci: AHMET ÖZCAN

Danışman: BURAK ALAKENT

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Tirosin Fosfataz 1B (PTP1B) enzimi, fosfotirozinden fosfat grubunu kopararak, normal hücrenin çoğalmasında, farklılaşmasında ve metabolizmasında kritik bir rol oynar. PTP1B'nin substrat bağlı ve bağlı olmayan yapıları çoğunlukla Protein Trozin Fosfataz (PTP) ailesindeki WPD döngüsü konformasyonlarının açık hali (WPDaçık) ve kapalı hali (WPDkapalı) ile ilişkilendirilir ama bazı durumlarda WPD döngüsünün substrat bağlı değil iken kapalı ve substrat bağlı iken açık olduğu gözlemlenmiştir. Aktif bölgedeki suların substratsız PTP1B'deki kapalı yapının dengede durmasına yardım ettiği, ve döngünün kapanmasını engellediği ve PTP ailesinin bir başka üyesi olan STEP'teki WPD döngüsü konformasyonun atipik durumda kalmasını sağladığı öne sürülüyor. Aktif bölge konformasyonu ve dinamiği ile ilgili olabilecek bir başka tartışmaya yol açan konu ise aktif bölgedeki kalıntılardan Asp181'in ve Cys215'in alışılmadık protonasyon durumları: Asp181'in protone edilmesi ve Cys215 yan zincirinin tiyolat olması ileri sürülüyor. Bu tezde değişik WPD döngüsü konformasyonlarında Asp181'in ve Cys215'in iyonizasyon durumlarının ve aktif bölge sularının etkilerini incelemek Moleküler Dinamik (MD) simülasyonları kullanıldı. Substratsız PTP1B'nin WPDaçık ve WPDkapalı, ve substratlı PTP1B'nin WPDkapalı konformasyonlarına MD simülasyonları koşturuldu. WPDaçık substratsız durumda, Asp181'nin protonasyon durumun Asp181' komşu olan katalitik açıdan önemli olan bölgelerin konformasyonda ve dinamiğinde önemli bir etkisi yoktu. Sadece protone edilmiş Asp181 ve kristal yapıdaki suların başta konumlandırılması ile WPDkapalı kristal yapısı korunabildi. Aktif bölgedeki suların yokluğunda WPD döngüsü kapalı konformasyondan ara konformasyona doğru hareket etti. Michaelis kompleksin kristal yapı konformasyonu ise sadece protone edilmiş Asp181'li ve Cys215'li, ve aktif bölgedeki kristal suları ile başlatılmış MD simülasyonlarında korundu. Ne zaman Cys215 deprotone edilse, ya peptit ya da WPD döngüsü aktif bölgeden uzaklaştı. Bu sonuçlar Cys215'in Michaelis komplekste tiyolat olması gerektiren tartışmaya açık varsayımlara şüphe getirdi. Aktif bölgedeki suyun yokluğunda ise, Asp181 kristaldeki suyun kapladığı pozisyona doğru yöneldi ve pTyr çok az yerini değiştirdi. Sonuç olarak aktif bölgedeki kalıntıların protonasyon durumlarının ve su moleküllerinin uygun konumlandırılmasının WPD döngüsü aktivasyon/inaktivasyonu için önemi roller oynayabilirler.