Anjiyotensin 1-7 peptidinin anjiyotensin tip2 reseptör ve proto-onkogen mas reseptörüyle etkileşimlerinin in-silico yöntemlerle incelenmesi
Examination of the interactions of angiotensin 1-7 peptide with angiotensin receptor type2 and proto-oncogene mas receptor by in-silico methods
Yazar: EKREM YAŞAR
Danışman: PROF. DR. NAZMİ YARAŞ
Akdeniz Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Biyofizik Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: Biyofizik = Biophysics

Özet:
Amaç: Renin Anjiyotensin Sistemi (RAS)'nde Ang 1-7 peptidinin AT2R ve protoonkogen MAS reseptörüyle ligand-reseptör etkileşimlerinin, ligand bağlanmasına dayalı reseptör dinamiklerindeki değişimlerin ve GPCR aktivasyon mekanizmalarının belirlenmesiyle RAS'ın koruyucu koldaki moleküler etki mekanizmalarının aydınlatılması amaçlanmıştır.

Yöntem: Ang 1-7 ve Ang II peptitlerinin AT2R ve MAS reseptörleriyle moleküler kenetlemeleri yapılmış, elde edilen ilk bağlanma pozları kullanılarak reseptörlerin inaktif ve aktif benzeri yapılarına ligandların bağlı olduğu ve olmadığı durumlar için kompleks yapılar elde edilmiştir. Bu yapılar membrana yerleştirildikten sonra simülasyon dosyaları hazırlanmış ve 1-mikrosaniye süreli MD simülasyonlar yürütülmüştür. Simülasyonlardan elde edilen yörünge dosyaları ile birçok in-silico program kullanılarak analizleri yapılmıştır.

Bulgular: Ang 1-7 ve Ang II ligandları AT2R'nin, Ang 1-7 ligandı da MAS reseptörünün inaktif ve aktif benzeri yapılarına 1-mikrosaniye MD simülasyon boyunca kararlı bir bağlanma göstermiştir. Ang 1-7 ve Ang II ligand bağlanmaları AT2R'nin yapısal dinamiklerinde bir etkiye sahip olsa da reseptör aktivasyonunu etkilemediği yönünde bulgulara ulaşılmıştır. Ang 1-7 ligand bağlanmasının ise MAS reseptörünün hem yapısal dinamiklerini etkileyebildiği hem de reseptör aktivasyonunda etkili bir rol alabileceği yönünde bulgulara erişilmiştir.

Sonuç: Ang 1-7'nin MAS ile etkileşiminin AT2R'ye kıyasla RAS'ta daha etkili olabileceği düşünülmüştür. Ang II bağlanmasının AT2R'nin aktif yapıda kalma süresini uzatmaya ve hücre içi G-protein bağlanma ihtimalini artırmaya çalıştığı düşünülmüştür. Reseptörlerin moleküler mekanizmalarını anlamak için oligomerleşmeleri ve G-protein bağlanmalarının da incelenmesi gerektiği düşünülmektedir.

Anahtar Kelimeler: RAS, Ang 1-7, AT2R, MAS, MD Simülasyon

Abstract:
Objective: It is aimed to elucidate the molecular mechanisms in a protective arm of the Renin-Angiotensin System (RAS) by determining the ligand-receptor interactions of Ang 1-7 peptide with AT2R and proto-oncogene MAS receptor, changes in receptor dynamics with ligand binding, and GPCR activation mechanisms in the RAS.

Method: Molecular docking of Ang 1-7 and Ang II peptides with AT2R and MAS receptors was performed. By using the first binding poses, complex structures were obtained for the inactive and active-like structures of the receptors, with and without ligands. After these structures were placed on the membrane, input files were prepared and MD simulations with 1-microsecond duration were carried out. The trajectory files obtained from the simulations were analyzed using many in-silico programs.

Results: Ang 1-7 and Ang II ligands showed stable binding to the inactive and active-like
structures of AT2R and Ang 1-7 ligand to the inactive and active-like structures of MAS receptor throughout 1-microsecond MD simulation. Although Ang 1-7 and Ang II ligand binding
had an effect on the structural dynamics of AT2R, but they did not affect receptor activation. It was found that Ang 1-7 ligand binding may affect both the structural dynamics of the MAS receptor and play an effective role in receptor activation.

Conclusion: It was thought that the interaction of Ang 1-7 with MAS may be more effective in the RAS compared to AT2R. Besides, It has led to the suggestion that Ang II binding may help to prolong the stable time of AT2R in the active state and increase the probability of intracellular G-protein binding. It is thought that oligomerization and G-protein binding should also be examined to understand the molecular mechanisms of receptors.

Keywords: RAS, Ang 1-7, AT2R, MAS, MD Simulation