Master Degree / Yüksek Lisans Tezleri

Permanent URI for this collectionhttps://hdl.handle.net/11147/3008

Browse

Filters

2011 - 201922020 - 20244

Settings

Has files: YesSubject: search.filters.subject.Peptides

Search Results

Now showing 1 - 6 of 6
  • Master Thesis
    Machine-learning-assisted de novo design of molybdenum disulfide binding peptides
    (01. Izmir Institute of Technology, 2024) Öğüt, Alp Deniz; Yücesoy, Deniz Tanıl; Apaydın, Mehmet Serkan
    Kısa amino asit zincirleri, peptitler, biyolojik süreçler ve yüksek teknoloji uygulamaları için vazgeçilmez moleküllerdir. Geniş kullanım alanları arasında, moleküler tanıma özelliği ile bio-nano arayüzler oluşturmak ilgi toplayan bir araştırma konusu olmuştur. Yapılan çalışmalar sonucunda yönlendirilmiş evrim metodolojileri oluşturulmuş ve çeşitli hedeflere -enzim, antijen veya inorganik yapılar- bağlanan fonksiyonel peptit tanısı mümkün hale gelmiştir fakat bu geleneksel yaklaşım ölçeklenebilirlik ve sekans uzayındaki ilişkilerin anlaşılması konusunda zayıflıklar taşımaktadır. Bu zafiyetler, yüksek çıktılı sekanslama ve hesaplama verimlerinin artması ile beraber derin yönlendirilmiş evrim gibi daha güçlü teknolojilerinin geliştirilmesini motive etmiştir. Bu yöntemle üretilen büyük veri setleri, sekans-fonksiyon ilişkilerinin makine öğrenmesi ile modellenebilmesinin önünü açmıştır. Bu tezin amacı bu veri setlerine uygun bir makine öğrenmesi akışı oluşturmaktır. Bu düzlemde Random Forest algoritması ve derin nöral ağlar kullanılmış, eğitilen modellerin bağlanma puanı öngörüleri beraber kullanıldığında mutlak hata sırasıyla, 0.0304, Pearson korelasyon ölçütü 0.904 olarak elde edilmiştir. Bu modelleri kullanarak rastgele arama ve tekrarlayan optimizasyonlar ile güçlü bağlanan örnek bir peptit tasarlanmıştır. Bulgular alan bilgisinin makine öğrenme modeli eğitimdeki yerini vurgulamış, kullanılan örnek ağırlıklarının ve semantik amino asit vektörlerinin başarıya önemli katkıları gözlemlenmiştir. Bu çalışma çeşitli fonksiyonlara sahip peptit tasarlayabilen bir platform oluşturabilmek için temel noktaları göz önüne serer.
  • Master Thesis
    The Morphology and Kinetics Control of Calcium Phosphate Mineralization Using Tiny Enzymes Identified Through Deep-Directed Evolution
    (01. Izmir Institute of Technology, 2024) Çelik, Nursevim; Yücesoy, Deniz Tanıl
    Biyomineralizasyon çeşitli organizmalarda inorganik iyonların organik protein molekülleri ile birlikte koordineli bir şekilde çökelmesine ve büyümesine rehberlik eden temel biyolojik olgudur. İnsanlar başta olmak üzere omurgalılarda kemik ve diş omurgasızlarda yumuşakçaların kabukları gibi sert dokularının oluşumu biyomineralizasyonun bir parçasıdır. Biyomineralizasyonun etkili yönetimi, vasküler kalsifikasyon gibi istenmeyen oluşumları önlemek ve kemik ve diş remineralizasyonu gibi faydalı süreçleri teşvik etmektir. Biyomineralizasyonunda yer alan moleküler mekanizmaların ve düzenleyici yolların anlaşılması, tıbbi ve dental araştırmaların, terapötik müdahalelerin ve biyomimetik materyal tasarımının ilerletilmesi için gereklidir. Bu sürecin temeli, belirli özelliklere ve işlevlere sahip mineral malzemelerin oluşumunun morfolojisinin ve kinetiğinin hassas bir şekilde kontrol edilmesini içerir. Bu tez, derin yönlendirmeli evrim yoluyla tanımlanan küçük enzimler kullanarak kalsiyum fosfat mineralizasyonunun morfolojisini ve kinetiğini kontrol etmeyi amaçlamaktadır. Kalsiyum fosfat minerallerinin mineralizasyon kinetiğini ve morfolojisini önemli ölçüde yönlendirerek kontrol eden kısa dizili peptitleri (12 amino asit) fizyolojik bir ortamdan seçmek için bir peptit-faj kütüphanesi kullanılmıştır. Mineralizasyon süreci üzerindeki dinamik etkileri bilinen, pH, sıcaklık ve molarite gibi değişkenlerin mineralizasyon için en uygun koşulları yinelemeli deneylerle ayarlanmıştır. Bu peptitlerin varlığında hidroksiapatit kristallerinin oluşumu yapısal karakterizasyon için kullanılan SEM, XRD ve FTIR analizleri ile kanıtlanmıştır. Kinetik ölçümler, bu peptitlerin fizyolojik koşullar altında kalsiyum fosfat mineralizasyonunu yaklaşık bir kat daha hızlı katalize ettiği kinetik ölçümler ile ortaya koymuştur. Mineral kristalleri üzerinde etkisi doğrulanan bu peptitler diş jelleri, diş macunu formülasyonları ve kemik rejenerasyonu tedavileri gibi klinik ürünlerin geliştirilmesi için potansiyel taşımaktadır.
  • Master Thesis
    High-Throughput Selection of Mineralizing Peptides
    (01. Izmir Institute of Technology, 2024) Çulha, Gizem; Toptan, Fatih; Yücesoy, Deniz Tanıl
    3,4 milyar yılı aşkın protein evrimi boyunca Doğa Ana, biyomineral oluşumunu düzenleyen ve kontrol eden moleküler yollar geliştirmiştir. Biyolojik sert dokuların mükemmel hiyerarşik yapıları ve çok işlevli özellikleri uzun süredir malzeme bilimcilerine ve mühendislerine ilham kaynağı olmuştur. Proteinler tarafından sentezlenen bu doğal kompozitler, inorganik katıların çekirdeklenmesini ve büyümesini kolaylaştırır ve böylece organizmalarda mineral oluşumunu yönlendirir. Biyomineralizasyon yaşam için gerekli olmasına rağmen; düzensizliği önemli sağlık sorunlarına yol açabilir. Bu nedenle, bu mekanizmayı anlamak anormal mineral birikimiyle ilişkili hastalıklara yönelik tedavilerin geliştirilmesi açısından çok önemlidir. Nano ölçekte biyolojiden ilham alan bu tezin amacı, derin yönelimli evrim yaklaşımıyla doğal proteinlere benzer şekilde hidroksiapatit (HAp) mineralizasyonunu yönetebilen kısa katalitik peptitleri tanımlamaktır. Sonuçlarımız, benzersiz dizilere sahip peptitlerin tanımlandığını gösterdi. XRD ve FTIR analizleri yoluyla yapılan yapısal karakterizasyon, bu peptitlerin varlığında hidroksiapatit oluşumunu doğruladı. Bununla birlikte, kinetik ölçümler bu peptitlerin fizyolojik koşullar altında kalsiyum fosfat mineralizasyonunu on beş kat daha hızlı katalize ettiğini ortaya çıkardı. Bu peptitlerin, kalsiyum ve fosfat ile desteklenmiş sulu ortamda sergilediği hızlı mineralizasyon kinetiği, demineralize olmuş dokuların onarılması ve patolojik biyomineralizasyon ile ilişkili hastalıkların tedavisi için güçlü bir potansiyele işaret etmektedir. Aynı zamanda, bu peptit dizileri, diş jelleri ve diş macunu formülasyonları dahil olmak üzere klinik ürünlerin geliştirilmesinde, kemik rejenerasyonu tedavilerinde ve kontrollü mineralizasyonun önemli olduğu diğer tıbbi uygulamalarda temel unsurlar olarak hizmet edebilir
  • Master Thesis
    Development of Peg-Peptide Conjugate Based Curcumin Delivery Systems
    (01. Izmir Institute of Technology, 2022) Aydoğan, Gamze; Top, Ayben
    In this study, a drug delivery system based on Pluronic F127 and a peptide conjugate was proposed. The F127-peptide conjugate was prepared by the reaction between succinimidyl functionalized F127 (SC-F127) and peptide. SC-F127 was synthesized using disuccinimidyl carbonate and DMAP. Folic acid-functionalized F127 (FA-F127) was also prepared to obtain active targeting copolymers. Four peptides containing pH-responsive multiple histidines and endosome disruptive GFWFG domain were synthesized using the Fmoc procedure. H-Gly-2-ClTrt resin and Rink amide MBHA resin were used to synthesize side-chain-protected and deprotected peptides, respectively. 2-chlorotrityl resin failed in synthesizing the high-purity peptides with adjacent histidines in their sequences. Peptide-4 having a sequence of GGH6GFWFG, was prepared with acceptable purity using rink amide MBHA resin and was conjugated to SC-F127. Curcumin was loaded to F127 and F127-peptide using the thin film method with DCM solvent. Almost all curcumin was encapsulated into F127 micelles. However, the entrapment efficiency % of the F127-peptide micelles was ~86% due to the lower solubility of F127-peptide conjugate in DCM. Dynamic light scattering experiments were used to determine the stability and size distribution of the micelles. Number-based size distributions of both micelles indicated that a single peak between 10 and 30 nm was independent of pH. The peak position did not change upon incubating the micelles at 37oC up to a few days. Initially, intensity-based results of both samples indicate bidisperse populations at pH 5.0 and 7.4. Curcumin-loaded F127 micelles aggregated in the three days, as revealed by the formation of the third peak above 1000 nm independent of pH. Curcumin-loaded F127-peptide micelles, on the other hand, retain their stability for up to five days at neutral pH. For this sample, the third peak was observed only at pH 5.0 on days 2 and 5.
  • Master Thesis
    Peptide Hydrogels Containing Cell Attachment Molecules
    (Izmir Institute of Technology, 2019) Uysal, Berk; Top, Ayben; Top, Ayben
    In this study, peptides with sequences and notations as KLELKLELKLEL (KLEL), KLDVKLDVKLDV (KLDV), KLDVKLDVKLKV (KLKV1), KLKVKLDVKLKV (KLKV2), KLKVKLKVKLKV (KLKV3) were synthesized using solid phase peptide synthesis (SPPS) method based on Fmoc chemistry. Reverse phase HPLC and MALDI-TOF mass spectroscopy characterization methods were used to assess the purity of the peptides. Three different synthesis procedures were tested, and it was found that employing DMF:DMSO at 1:1 ratio as a solvent increased purity of the resultant peptide. FTIR results indicated the presence of expected β-sheet secondary structure, as well as an interference band from TFA salts for all of the peptides. All the peptides formed hydrogels at pH 7.4 with 1 wt% concentration in deionized water (DIW). AFM results of these hydrogels indicated that KLKV1 and KLKV2 had fibrous morphology with a width of 5-20 nm and 7-18 nm respectively. KLDV and KLKV3 peptide hydrogels, on the other hand, exhibited globular structures, having sizes with 15-50 nm and 8-15 nm, respectively. Storage moduli (G’) of these hydrogels in DIW were obtained as ~860 ± 150 Pa, ~260 ± 60 Pa, ~210 ± 30 Pa and ~1850 ± 200 Pa for KLDV, KLKV1, KLKV2 and KLKV3 respectively. Of these peptides, only HCl salt of KLDV and KLKV1 peptides more readily formed hydrogels in PBS but at 1.5 wt% concentration. G’ values of these KLDV and KLKV1 hydrogels were determined as ~1810 ± 850 Pa and ~700 ± 230 Pa, respectively. Cell proliferation tests (CCK-8 assay) of KLDV and KLKV1 hydrogels were performed by using L929 mouse fibroblast cells. Empty wells (TCPS) were used as a control group. Cell proliferation was observed to be comparable for both select hydrogels and empty wells, suggesting possible applications of these hydrogels in tissue engineering.
  • Master Thesis
    Exploiting Fragment-Ion Complementarity for Peptide De Novo Sequencing From Collision Induced Dissociation Tandem Mass Spectra
    (Izmir Institute of Technology, 2011) Aytun, Belgin; Allmer, Jens
    Peptide identification from mass spectrometric data is a key step in proteomics because this field provides sequence, quantitative, and modification data of actually expressed proteins. Two approaches are generally deployed to interpret experimental MS/MS data, database searching and de novo sequencing. Database search method has been used successfully in proteomics projects for organisms with well-studied genomes. However, it is not applicable in situations where a target sequence is not in the protein database. This can happen for a number of reasons, including novel proteins, protein mutations and post-translational modifications. Because of the disadvantages of database searching method, a lot of research has focused on de novo sequencing method which assigns amino acid sequences to MS/MS spectra without the need for a database. The aim of this study is to enhance the accuracy of de novo sequencing tools. One step commonly employed in all de novo sequencing tools is naming of fragment ions. It is essential to know which peak represents which ion type in order to traverse a spectrum graph to find an amino acid sequence that best explains the MS/MS spectrum. Different approaches have been tried to name ions and some success has been achieved in naming b-type ions and y-type ions. We have presented a new approach which enables the naming of not only b- and y-type ions but other arbitrary ion types as well. This enabled the detection of b-ion ladder. In the latter case, missing fragments were determined by using other named ion types. Furthermore, unexplained data in tandem mass spectra were reduced as much as possible. Therefore, a complete sequence will be derived by the new approach.