Hiperinsülinemi etkisiyle posttranslasyonel modifikasyona uğrayan enzimlerin dinamiğinin incelenmesi ve inhibitör moleküllerin araştırılarak in vitro ortamda test edilmesi

HANİFE PEKEL

Hiperinsülinemi etkisiyle posttranslasyonel modifikasyona uğrayan enzimlerin dinamiğinin incelenmesi ve inhibitör moleküllerin araştırılarak in vitro ortamda test edilmesi

Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: İstanbul Medipol Üniversitesi, Sağlık Bilimleri Enstitüsü, SİNİR BİLİM ANABİLİM DALI (DİSİPLİNLERARASI), Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2022

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: HANİFE PEKEL

Eş Danışman: GÜZEL Mustafa, ŞENSOY Özge

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Farnesiltransferaz (FTaz) enzimi C-terminalinde CaaX motifi taşıyan proteinlerin posttranslasyonel modifikasyonundan sorumludur. Hiperinsülinemi koşulunda FTaz'ın Ser60α ve Ser62α rezidüleri fosforilasyona uğrayarak enzimatik aktivite artmaktadır. Bu tez çalışmasında, moleküler dinamik (MD) simülasyonlar yardımıyla fosforilasyonun enzimatik reaksiyon aşamalarında protein dinamiğine ve yapısal özelliklerine olan etkisi araştırılmıştır. Bunun için, apo (FTaz), binary (FTaz+farnesil pirofosfat (FPP) substrat), ternary (FTaz+FPP substrat+CaaX peptit) and product (FTaz+farnesillenmiş CaaX peptit) sistemlerinin fosforsuz (NP) ve fosforlu (P) simülasyonları yapılmıştır. Fosforilasyonun FPP substrat/CaaX peptit, katalitik Zn2+/koordine eden rezidüler arasında ve dimer arayüzeyinde neden olduğu konformasyonel değişimler gösterilmiştir. İlaveten, fosforlu FTaz enziminde küçük yapılı moleküllerin yerleşebildiği olası bir allosterik bölge tanımlanmış ve MD simülasyonlar yardımıyla moleküllerin etkisi araştırılmıştır. Olası allosterik bölgede stabil olarak bağlanabilen ligandların, fosforilasyonun yol açtığı değişiklikleri tersi yönde değiştirebildiği gösterilmiştir. Bu çalışmamızla Ftaz'ın katalizlediği enzimatik reaksiyon basamaklarında fosforilasyonun etkisi ilk defa araştırılmıştır. Ayrıca, fosforilasyonun protein üzerinde fosforsuz halinde görünmeyen alternatif bir bağlanma bölgesi sağladığı gösterilmiştir. Bu perspektiften bakıldığında, hastalık durumlarında ortaya çıkan FTaz fosforilasyonu enzimin spesifik olarak hedeflenmesinin yolunu açmaktadır.