LEE- Kimya-Yüksek Lisans

Bu koleksiyon için kalıcı URI

http://hdl.handle.net/11527/19352

Gözat

Konu "amino asitler" ile LEE- Kimya-Yüksek Lisans'a göz atma
  • Öge
    Metal içeren hekzahistidin zincirlerinin modellenmesi ve metalin amino asit etkileşimlerindeki rolünün incelenmesi
    (Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2024-01-31) Yıldız, Alparslan Numan ; Yurtsever, Mine ; 509201201 ; Kimya
    Histidin oligomerleri, protein ve DNA saflaştırma adımlarında kullanılan çok yaygın bir etiketleme yöntemidir. Bu amaçla kullanılan histidin oligomerleri literatürde His-tag olarak adlandırılmaktadır. Çoklu histidin etiketleri veya misina doğada bulunan bir oligomer olduğu için deneysel moleküler biyoloji çalışmalarında sıklıkla kullanılmaktadır. Histidin etiketleri, insan vücudunda kolayca bulunan bakır (Cu+2), çinko (Zn+2), nikel (Ni+2) ve kobalt (Co+2) gibi iki değerlikte metal iyonlarını koordine ederek protein veya DNA bağlama kapasitelerini artırabilir. Metalin neden bağlanmayı arttırdığı, kompleks yapılarının metale göre nasıl ve neden değiştiği, metal tipinin bağlanma verimini arttırmada neden önemli olduğu vb. hala açık değildir. Bazı soruları cevaplamaya çalışan birkaç teorik çalışma olmasına rağmen, ayrıntılı mekanik problemler hala çözüme ulaşamamıştır. Bu çalışmada, YFT yöntemleri kullanılarak, bağlanma enerjisini kantitatif olarak açıklamak için histidin etiketleri taşıyan metalin kimyasal yapısı gerçekçi bir şekilde modellenmiştir. Modeller, imidazol halkalarının nitrojen atomları aracılığıyla Ni+2, Zn+2, Cu+2 ve Co+2 metal iyonlarına koordineli hekza histidin oligomerlerinden oluşturulmuştur. Modeller daha sonra N-terminalleri yoluyla amino asit dimerlerine (proteini temsil eden en küçük birimler) bağlanmıştır. Tüm model yapıları öncelikle B3LYP/6-31G(d,p) seviyesinde oksijen atomları tarafından metal katyonlarının eksik değerliklerinin tamamlanması ile optimize edilmiştir. Metal atomları için Stevens ve grubu tarafından geliştirilen yöntem olan gen anahtar kelimesi ile 6-31G(d,p) seviyesinde baz seti kullanılmıştır. Tüm hesaplamalar, IEFPCM çözücü modeli kullanılarak örtülü su ortamında gerçekleştirilmiştir. Yapılan kuantum mekanik çalışmalarda hangi geçiş metalinin histidin etiketi yapısında daha kararlı bir yapı oluşumuna katkıda bulunduğu sonucuna varılmıştır. Elde ettiğimiz bu sonuç literatürdeki sonuçlarla yüksek oranda benzerlik göstermektedir. Bu çalışmaların ardından ise optimize edilen histidin etiketleri kullanılarak protein – ligand yerleştirme (docking) çalışması yapılmıştır. Bu yerleştirme çalışmalarında insan DNA'sına en çok benzeyen 1BNA dodokomer yapısı olan 12 dizilik bir yapı hedef makromolekül olarak kullanılmıştır. Kenetlenme sonucunda optimize edilen histidin etiket yapımızın DNA'ya daha çok küçük oluktan bağlandığı ve daha çok guanin bazı ile etkileşime girdiği görülmüştür. Elde edilen bu sonuçları desteklemek adına bir simülasyon gerçekleştirilmiştir. Bu simülasyonda ise protein ve ligandımızın gerçek bir çözücü ortamında nasıl davrandığı simüle edilmiştir. Elde edilen sonuçlar kuantum mekanik ve protein yerleştirme sonuçlarımızla benzerlik göstermektedir.