Kumarin 120'nin sığır serum albumin'i (BSA) ile moleküler etkileşimi ve metal-iyon sensör özelliğinin incelenmesi
The investigation of molecular interaction of coumarin 120 with bovine serum albumin (BSA) and metal ion sensor properties
Yazar: ESRA ÖZTÜRK
Danışman: PROF. DR. YAVUZ ONGANER
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı / Fizikokimya Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Kumarin 120 (C120) bileşiğinin sığır serum albümin (BSA) ile olan moleküler etkileşimleri ve bu ikilinin metal iyon sensör özelliği UV-Gör moleküler absorpsiyon ve durgun hal floresans spektroskopi teknikleriyle incelenip, floresans rezonans enerji transfer (FRET) proseslerine uygunluğu tartışılmıştır. Spektroskopik veriler BSA'nın floresans kuençleşmesinin dinamik bir etkileşme ile meydana geldiğini göstermiştir. Bunun için Stern- Volmer metodu kullanılarak floresans kuençleme prosesi analiz edilmiş ve farklı sıcaklıklarda Stern-Volmer kuençleşme sabitleri hesaplanarak, kuençleşme türünün dinamik kuençleşme olduğu tespit edilmiştir. Çift logaritmik denklem kullanılarak moleküllerin bağlanma sabitleri ve bağlanma yeri sayısı hesaplanıp moleküller arasındaki etkileşim türü ve etkileşim bölgesi tartışılmıştır. Sistemdeki etkileşimleri yorumlamak amacıyla termodinamik parametreler hesaplanmıştır. Van't Hoff denkleminin yorumu kullanılarak termodinamik parametrelerden entalpi değişimi (ΔH), entropi değişimi (ΔS) ve ilave olarak serbest Gibbs enerji değişimi (ΔG) hesaplanmıştır. Negatif değerli ΔG değerleri moleküller arası etkileşimlerin sıcaklıkla istemli gerçekleştiğini, pozitif değerli ΔS ise etkileşimlerde baskın kuvvetin hidrofobik etkileşimler olduğunu göstermiştir. FRET metodu kullanılarak BSA (donör) ve C120 (akseptör) arasındaki mesafe (r), enerji transfer etkinliği (E) ve enerji transfer etkinliğinin %50 olması için gereken kritik mesafe (R0) değerleri farklı sıcaklıklar için belirlenmiştir. Ayrıca sistemin senkronize floresans spektrumları alınarak floroforun proteinin tirozin veya triptofan bölgelerinin hangisiyle etkileşim gösterdiği incelenmiştir. Son olarak da C120 ve BSA sistemi üzerine on farklı metal iyonu (Na +1 , Li +1 , Ag+ 1 , Ca +2 ,Ba +2 , Cr +2 , Mn +2 , Hg +2 ,Al +3 , Sn +4) etkisi logaritmik denklem kullanılarak incelenmiş ve C120-BSA ikilisinin metal iyon sensör özelliği tartışılmıştır.

Abstract:
Molecular interactions of coumarin 120 (C120) with Bovine Serum Album (BSA) were also investigated in this study, and the metal ion detection properties of this pair of molecules were also measured using different spectroscopic methods. UV-vis Molecular absorption, fluorescence spectroscopy techniques and their suitability for fluorescence resonance energy transfer (FRET) method and the situations to be experienced in these processes have been investigated. As a result of the studies, spectroscopic data were evaluated; It shows that BSA's fluorescence quenching is involved in a dynamic interaction process. In this context, the technical researches revealed that the fluorescence extinction process should be performed and analyzed using the Stern-Volmer (S-V) method. For this purpose, using the Stern-Volmer method in analysis, S-V constants were calculated at different temperatures. As a result of the calculations, it was determined that the type of quenching is dynamic. Thermodynamic parameters were calculated in order to interpret the interactions in the system. Using the Van't Hoff equation, enthalpy change (ΔH), entropy change (ΔS) were calculated and also free Gibbs energy change (ΔG) were determined. Negative free Gibbs energy change (ΔG) values indicate that the interactions between molecules are spontaneously formed whereas positive entropy change (ΔS) value shows that the dominant force in interactions is hydrophobic interactions. Utilizing the FRET technique, the separation (r) between the BSA and C120, the vitality exchange effectiveness (E) and the basic separation (R0) required for the vitality exchange proficiency to be half were resolved for various temperatures. In addition, synchronous fluorescence spectra of the system were taken and it was examined whether fluorophore interacted with the tyrosine or tryptophan regions of the protein. Finally, the effect of ten different metal ions (Na +1, Li +1, Ag+ 1, Ca +2, Ba +2, Cr +2, Mn +2, Hg +2, Al +3, Sn +4) on C120 and BSA system was examined by using a logarithmic equation and the metal-ion sensor property of C120-BSA pair was discussed.