Isı şok proteini HSP 70`in stres ve farklı nükleotitler varlığında yapısında meydana gelen değişikliklerin incelenmesi

Abstract

Hsp70 türler arasında korunmuştur ve hücrelerin yaşamı için gereklidir. Hsp70lerin nükleotid dizisi hatta amino asit dizileri karşılaştırıldığında yüksek oranda benzerlik gösterirler. Bundan dolayı, laboratuarımızda Hsp70 proteinlerinin yapı-fonksiyon ilişkileri incelendi. Maya strainlerinin manipülasyonu diğerlerine göre daha kolay olması itibarı ile sitozolik maya proteini Hsp70 (Ssa1) ve iki maymun homolog proteini S.Pombe' de karşılaştırıldı. Maymun proteinleri Hsc70 ve Hsp70 sırasıyla konstitif ve indüktif olarak eksprese edilirler.Fonksiyonlarını yerine getirebilmeleri için proteinlerin doğru olarak katlanması gereklidir. Stres altında, proteinler üçüncül yapılarını ve dolayısı ile fonksiyonlarını kaybederler. Bundan dolayı Hsp70 substrat proteinlerin doğal haline katlanabilmelerine yardımcı olabilmeleri için göreceli yüksek sıcaklıklara dayanabilmelidirler.Bu araştırmanın amacı, farklı nükleotitler varlığında ve yokluğunda ısı stresi altında Hsp70'in karalılığının ve yapısının araştırılmasıdır.Spektroskopik ve kalorimetrik deneyler tüm proteinlerin fizyolojik olarak yüksek sayılan sıcaklıklarda kararlı olduklarını ve farklı nükleotitler varlığında yapılarını koruduklarını gösterdi.Literatürde ilk olarak, Hsp70 plazmitlerinin bütün maya hücreleri üzerine etkisini incelendi. Bu ilave deneyler, proteinlerin kararlılığa etkisi olma açısından, plazmitlerin hücreye kararlılık verdiğini gösterdi.

Hsp70 is conserved among species and is essential for existence of the cell. Nucleotide sequence comparison and even amino acid sequence comparison of Hsp70s indicated high sequence similarity. In this end, our lab decided to examine-structure function relationship of Hsp70 proteins. Since manipulation of yeast strain is relatively easier, yeast stoplasmic Hsp70 (Ssa1) and two primate homolog were compared in S. Pombe. Primate proteins Hsc70 and Hsp70 are constitutively and inductively expressed respectively.To elucidate their function, proteins must be correctly folded. Under stress, proteins lose their tertiary structure and as a consequence their function. Thus, Hsp70 must bear to relatively elevated temperatures so that it can help substrate proteins to fold their native state.The purpose of this investigation was to investigate structure and stability of Hsp70 under heat stress in the presence and absence of different nucleotides.Spectroscopic and calorimetric experiments showed that all proteins were stable at physiologically high temperatures and maintain their structure in the presence of different nucleotides. Also, nucleotides do not introduce significant structural changes and the proteins assume rigid body movement for signal transduction for their function.For the first time in the literature we investigated the effects of Hsp70 plasmids on intact yeast cells. This additional experiment showed that the plasmids confer appreciable stability to the cells, another indication for the stability contribution of the proteins.