Kovalent olmayan boya-protein etkileşimlerinin kapiler elektroforez ve MALDI-MS ile incelenmesi
Investigation of noncovalent dye-protein interactions by capillary electrophoresis and MALDI-MS
Yazar: CANSEL TUNCER
Danışman: PROF. DR. BEKİR SALİH
Hacettepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2009
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Makromoleküller arasındaki etkileşimler, birçok biyolojik işlemin temelini oluşturur.Fizyolojik ortamda gerçekleşen biyomolekül etkileşimlerin en önemlileri kovalent olmayan etkileşimlerdir. Boya-protein arasındaki kovalent olmayan etkileşimlerin kapiler elektroforez tekniği ile incelenmesi bu tür kovalent olmayan etkileşimleri açıklayan en temel model olarak seçilmiştir. Kapiler elektroforez tekniği çok hızlı ve çok az örnek kullanımı olan, yüksek duyarlılığa sahip bir tekniktir. Bu teknikle, protein-protein, protein-boya gibi etkileşimler, fizyolojik ortam şartlarına benzer koşullarda çalışılarak belirlenebilir. Kapiler elektroforez ile bazı protein-boya etkileşimlerinin MALDI-Kütle Spektrometresi de kullanımı ile tayinleri detaylı olarak yapılabilmektedir. Bu çalışmada, sülfonil grubu içeren boyalarla, asidik, bazik veya nötral proteinlerin, etkileşim mekanizmalarının kapiler elektroforez yöntemiyle incelenmesi planlanmış ve gerçekleştirilmiştir. Deneysel şartlar optimize edildikten sonra, Sığır serum albumin (BSA)-sibakron mavisi F3GA, sitokrom c-sibakron mavisi F3GA, BSA-kongo kırmızısı ve sitokrom c-kongo kırmızısı arasındaki kovalent olmayan etkileşimler incelenmiştir. Çalışmanın ikinci kısmında kapiler elektroforez yöntemi ile elde edilen veriler ile birlikte, toplanan fraksiyonların MALDI-Kütle Spektrometresi ile yapılan çalışmalardan sağlanan veriler birlikte değerlendirilmiş, komplekslerin oluşum stokiyometrileri ve kararlılıkları belirlenmeye çalışılmıştır. Proteinlerin (BSA ve sitokrom c) sibakron mavisi F3GA ile oluşturdukları kompleksler daha detaylı bir şekilde belirlenebilmesine rağmen, kongo kırmızısı ile oluşturdukları komplekslerin kristallenerek çökmesi ile oluşan yüksek dereceli komplekslerin katı fazda kalmaları ve çözücüdeki çözünürlüklerinin az olmasından dolayı gözlenebilmeleri mümkün olamamıştır.

Abstract:
Interactions between macromolecules are formed the basis of many biological processes. The most important biomolecules interactions that occur in physiological environment are non-covalent interaction nature. Non-covalent interactions between dye-protein were appropriate to be examined by capillary electrophoresis technique. This technique is very fast and requires very low amount of sample usage, and also technique has a high sensitivity. With this technique, protein-protein, protein-dye interactions, could be studied under the soft conditions such as at physiological pH. The work described in this study was devised and implemented using capillary electrophoresis and MALDI-MS to investigate the different protein-protein and protein-dye interactions. In this study, the interaction between dye containing sulphonyl groups and the acidic, basic or neutral proteins was investigated by capillary electrophoresis method to investigate mechanisms of interaction. After the optimized the experimental conditions of capillary electrophoresis, non-covalent interactions between Bovine Serum Albumin (BSA)-Cibacron blue F3GA, Cytochrome c-Cibacron blue F3GA, BSA-Congo red and Cytochrome c-Congo red were investigated. At the second part of the work, data obtained by capillary electrophoresis method and MALDI-MS data obtained from the analyzing the fractions collected from capillary electrophoresis by MALDI-MS were evaluated together for the determination of the interaction stoichiometries and the stabilities of complexes. Although proteins (BSA and Cytochrome c) complexes are formed with cibacron blue F3GA could be determined more clearly, but their congo red complexes were not possible to characterize either in capillary electrophoresis or MALDI-MS. This is because the precipitate form of complexes under the analyzing conditions, higher order complexes remained in the solid phase. Therefore, complexes could not be migrated in the column of capillary electrophoresis and also complexes could not be transferred into the gas-phase under MALDI-MS conditions.