Protein dinamiğinde konformasyon hareketlerinin incelenmesi: Dönme açısı Gaussian ağyapı modeli

Normal Mod Analizi (NMA)'ne dayanan elastik ağyapı modelleri proteinlerin fonksiyonlarını etkileyecek yapısal dalgalanmaları belirlemede çok yararlıdır. Gaussian Ağyapı Modeli (GNM)'nin bu amaç için çok etkili bir yöntem olduğu kanıtlanmıştır. Son yıllarda, burulma açısı serbestlik dereceleri iri taneli elastik ağyapı modellerinde, etkili proteinlerin konformasyonlarını etkileyebilecek kritik dönme açılarının tespiti için kullanılmaktadır. Bu tez çalışmasında, bu ilkeye paralel yeni bir yaklaşım geliştirilerek ve basit bir boyutlu GNM'e uygulanarak bireysel rezidülerin ortalama dönme açı dalgalanmaları ve rezidüler arasındaki dönme açısı çapraz korelasyonları elde edilmiştir. Bu yeni yaklaşımın güvenilirliği, bir dizi protein (ASC, Siklofilin A, ve katabolit aktivatör proteini) için dalgalanmaları Moleküler Dinamik (MD) simülasyonlarından elde edilen sonuçlar ile karşılaştırarak test edilmiştir. Modelin daha doğrulanması için, açık ve kapalı konformasyonları bilinen beş çift protein yapısı literatürden seçilmiştir. Ortalama kare dalgalanmalar iki konformasyon hali için hesaplanmıştır ve yapıların dönme açısı farklılıkları ile karşılaştırılmıştır. Yüksek dönme açısı farklılıkları ortalama kare dalgalanmalar için başarıyla tekrarlanmıştır, ancak iki uç yapı arasında gözükmeyen dalgalanmalar modelde ortaya çıkmıştır. Bu sonuç, bahsedilen dalgalanmaların konformasyon halleri arasındaki geçişte gözlenebilecek yapılarla ilişkili olabileceğini düşündürmektedir. Sonuç olarak Dönme Açısı Gaussian Ağyapı Modeli (tGNM) olarak adlandırılan bu model, protein işlevi için önemli rol oynayan rezidülerin tespiti için kullanılabilir.