Large scale characterization of protein interactions: Identification of hot spots and spatial motifs in protein-protein interfaces

Hücrelerdeki karmaşık biyolojik işlevler, protein-protein etkileşimlerini de kapsıyan biyolojik moleküllerin birleşmesi ile yürütülür. Proteinlerin birleşmesini açıklamak için türlü yöntemler geliştirilmiştir. Buna rağmen, protein-protein etkileşimlerinin mekanizması hâlâ yeterli olarak aydınlatılmamıştır. Protein-protein arayüzlerini ?iki tek zincirli protein arasındaki mimari bağlanma yüzeyi elemanlarını? geniş ölçekte karakterize etmek amacıyla, burada, yapısal biyolojinin iki önemli problemi olan arayüz sıcak noktalarının tahminine ve arayüzdeki uzaysal desenlerinin keşfedilmesine yönelik yeni hesaplamalı teknikler sunuyoruz.Sıcak noktalar , arayüzlerin cok ufak bir kısmını oluşturmalarına rağmen bağlanma enerjisinin büyük coğunluğuna katkı sağlıyan amino asitlerdir. Hesaplamalı sıcak noktalara karar vermek için, dizilimsel korunmuşluğuna ve çözücü erişilebilirliğine dayalı yeni ve verimli bir yöntem sunuyoruz. Tahmin edilen sıcak noktaların, deneysel sıcak noktalarla oldukça karşılıklı ilişkili olduğu gözlenmiştir. Sonuçlar göstermiştir ki; kullanılabilir deneysel verinin noksanlığından dolayı makine öğrenme yaklaşımları, önerilen gözlemsel yaklaşımdan daha başarılı değildir. Protein arayüzleri uzelerinde tahmin edilen sıcak noktalar, http://prism.ccbb.ku.edu.tr/hotsprint adresinde yer alan HotSprint internet arayüzü aracılığı ile sorgulanıp, görüntülenebilir.Protein birleşmeleri, yapısal olarak protein bağlanma kısımlarının uzerlerindeki etkileşim halindeki örüntülerden kaynaklanıyor olabilirler (uzaysal arayüz desenleri ). Bu tez calışmasının ikinci kısmında, çizge didikleme kullanan yeni bir sıklıkla tekrar eden arayüz uzaysal örüntü keşif yöntemi geliştirilmiştir. Önerilen yöntem, sPpprint, protein arayüzlerindeki dizilimde sıralı olmak zorunda olmayan, önceden bilinmeyen ortak atom kümelerini (altyapılarını) bulur. Alınan ilk sonuçlar, arayüzün tipine karar vermek için kullanılabilecek uzaysal protein arayüz desenleri var olduğunu önermektedir.