Molecular specificity of tam family receptors towards different ligands

TAM (Tyro3, Axl, Mer) protein ailesi, reseptör tirozin kinaz ailesinin bir üyesidir. Bu ailenin üyelerinin en önemli aktivasyon mekanizmalarından biri, hücre dışında bulunan domainlerinin ligandlara bağlanması ile yönetilmektedir. TAM ailesinin en çok çalışılan ligandları birbirlerine paralog olan K vitamini bağımlı proteinlerden Gas6 ve Pros1'dir. Gas6 ve Pros1'in sekansları önemli ölçüde benzer olmasına karşın, Gas6 TAM reseptörlerinin tümüne (ve Axl'e karşı çok yüksek afinite ile) bağlanabilirken, Pros1, yalnızca Tyro3 ve Mer ile etkileşime geçebilmektedir. Bu tezde, Axl'in ligand seçiciliğini hesaplamalı yapısal biyoloji tekniklerini kullanarak ve bütün TAM-ligand etkileşimlerini hesaba katarak karakterize etmeyi amaçladık. Bunun için olası tüm TAM-ligand etkileşimlerinin kompleks yapılarını, mevcut Axl-Gas6 kompleksinin üç boyutlu yapısını kalıp olarak kullanarak modelledik. Bu süreci, her bir kompleksin HADDOCK ile yapı iyileştirme prosedürü ile devam ettirdik. Bu işlem sonunda elde edilen her bir kompleksin HADDOCK skorunun, raporlanan deneysel bağlanma afinitileri ile doğrusal ilişki içinde olduğunu ortaya koyduk. Bu bulgunun üzerine, Axl'in seçiciliğinin daha iyi anlaşılması için, iki farklı ligand ile olan etkileşimine odaklandık: en iyi bağlanan Axl-Gas6 ve en kötü bağlanan Axl-Pros1 partnerleri. Axl-Gas6 ve Axl-Pros1 komplekslerinin her biri için toplamda 800 ns olmak üzere dört paralel 200 ns uzunluğunda moleküler dinamik simülasyonluları yürüttük. Bu simülasyonların sonucunda, detaylı etkileşim analizleri, Axl-Gas6 ara yüzündeki elektrostatik kuvvetlerin, Axl-Pros1 ara yüzündekilere oranla oldukça yüksek olduğunu ortaya koyduk. Elde ettiğimiz seçiciliği sağlayan amino asitleri korunmuşluk ve TAM ailesi ile karşılaştırmalı analiz ile birleştirerek, Axl'ın ligandının seçiciliğini yöneten üç pozisyonu belirledik: ARG 48Axl, GLU 70Axl ve GLU 83Axl.