INVESTIGATION OF PHYSICAL INTERACTION BETWEEN Gαi AND Gαs PROTEINS VIA FRET IN LIVE CELLS


Thesis Type: Postgraduate

Institution Of The Thesis: Middle East Technical University, Graduate School of Natural and Applied Sciences, Biochemistry, Turkey

Approval Date: 2021

Thesis Language: English

Student: SEYDA TUĞÇE BALKAN

Principal Consultant (For Co-Consultant Theses): Çağdaş Devrim Son

Co-Consultant: Fatma Küçük Baloğlu

Abstract:

Hücre zarını yedi defa geçen hücre zarı protein ailesi GPKR’ler, hücre dışı sinyalleri hücre içindeki ikincil haberci yoluna heterotrimerik G proteinleri ile iletirler. Heterotrimerik G proteinleri α ve β-γ altbirimlerinden oluşur. Geleneksel olarak bir GPKR’nin bir heterotrimerik G protein ile etkileştiği düşünülüyordu, ancak son yıllardaki çalışmalar GPKR oligomerizasyonunu göstermektedir. GPKR oligomerizasyonu, hücrelerin sinyal iletimi dengesini ve gereken cevabı vermesini sağlamaktadır. Navarro ve arkadaşlarının ve Ferré ve arkadaşlarının A1 ve A2A reseptör heterotetramerleri ve A2A ve D2 reseptör heterotetramerleri ile yaptıkları çalışmalar bu yapılarda teorik olarak G protein α altbirimlerinin etkileşim yakınlığında bulunduğunu göstermektedir. Bu teorik etkileşim, daha önce, FRET gibi ileri florasan mikroskopi teknikleri kullanılarak valide edilmemiştir. FRET tekniği donör florofor ve akseptör florofor ile işaretlenen proteinlerin, donör ve akseptör proteinler arasında gerçekleşen enerji transferi vasıtası ile fiziksel protein-protein etkileşimlerinin incelenmesine izin vermektedir. Bu tez çalışmasında, Gαi ve Gαs etkileşimleri FRET tekniği ile araştırılmıştır. Ek olarak agonist varlığında, CGS (CGS-21680) ve Quinpirole kullanılarak A2A ve D2 reseptör heterotetramer etkisi araştırılmıştır. G protein ailesi üyesi ve G protein α altbirimi ile yüksek yapısal homolojisi olan K-Ras  proteininin reseptör bağımsız homodimerizasyon çalışmalarına dayanılarak (Dempke & Heinemann, 2009), Gα proteinlerinin reseptör etkileşimlerinin fiziksel etkileşimlerine olan etkisi, Gα spesifik minigenler kullanılarak araştırılmıştır.