Abstract:

Isı sok proteini Hsp70 baska proteinlerin katlanmasına yardımcı olan bir saperon proteindir. ATP ya da ADP’nin bağlanabildiği bir nükleotit bağlanma domeni ve katlanacak proteinin bağlandığı bir substrat bağlanma domeni olmak üzere iki domenden olusur [1]. ATP varlığında Hsp70’in substrat ilgisi düsüktür. Substrat bağlanması ATP hidrolizini tetikler. ADP bağlı halde substrat ilgisi yüksektir [1]. Đki domen arasındaki allosterik iletisim bir bağlaç tarafından sağlanır. ATPaz aktivitesi pH bağımlıdır ve optimum pH 7.5 civarındadır [2].   Bu çalısma, ATP hidrolizinin tetiklenmesinde bağlacın rolünün ve tepkimenin pH bağımlılığının kaynağının moleküler dinamik simülasyonları yoluyla anlasılmasını hedeflemektedir. Deneysel olarak yalnızca nükleotit bağlanma domeni ve bağlacı içeren bir Hsp70 yapısının tüm dizim Hsp70 ile aynı ATPaz hızına sahip olduğu bilinmektedir. Bu yüzden, hesap zamanını azalmak amacıyla, simülasyonlar bu kısaltılmıs Hsp70 yapısı üzerinde gerçeklestirildi. Farklı nükleotit bağlanma halleri (ATP bağlı, ADP bağlı, nükleotitsiz) ve farklı baslangıç geometrileri ile çok sayıda simülasyon gerçeklestirilerek bağlacın olası konumları ve bunun aktif bölge düzenlenmesine etkisi arastırıldı. Ayrıca, aktif bölge içinde ya da yakınında bulunan bazı önemli amimo asitlerin [3, 4] pKa’ları termodinamik integrasyon simülasyonları ile hesaplandı. Termodinamik integrasyon simülasyonları Asp194 ve Asp201 kalıntılarının yüksek pKa değerlerine sahip olduğunu ve pH 7.5 civarında protonlu halde bulunabileceklerini gösterdi. Asp8 ve Glu171’in pKa’larının daha düsük olduğu ve muhtemelen protonsuz halde oldukları gözlemlendi. Asp194 ve Asp201’in farklı protonlanma halleri ile simülasyonlar yapıldı. Bu kalıntıların Hsp70’in konformasyonel davranısını etkilediği görüldü.

Keywords: