Ezgi Karaca Laboratuvarı

Hesaplamalı Yapısal Biyoloji ile Biyomoleküler Etkileşimlerin Tanımlanması

group_photo_final_cropped2 ezgikaraca.ibg@gmail.com
ezgi.karaca@deu.edu.tr

Grup Üyeleri
Tülay Karakulak, YL öğrencisi
Deniz Doğan, YL öğrencisi

GENEL BAKIŞ

moleculeYaşam, biyomoleküllerin nano düzeydeki etkileşmeleri sonucunda ortaya çıkmıştır. Yani, hücrelerin çalışma prensipleri, biyomoleküler etkileşimlerde gizlidir. Bu gizi çözmek için kullanılan yöntemlerden birisi, biyomoleküllerin oluşturdukları kompleks yapıların anlaşılmasıdır. Biyomoleküler kompleks yapıların elde edilmesi sonucunda, bir hastalık oluşurken nelerin yanlış gittiğinden, o hastalığı tedavi etmek için hangi ilaçların geliştirilmesi gerektiğine kadar kapsamlı bilgiler elde edilebilir. Bu kavrayış, Yapısal Biyoloji ana bilim dalının doğmasına ve son yıllarda hızla gelişmesine ön ayak olmuştur.

Nükleer Manyetik Rezonans (NMR) veya X-ışını kristallografisi gibi deneysel yapı belirme teknikleri sayesinde, sayısız biyomoleküler kompleks yapısı çözülmüştür. Ancak yine de yapısal biyoloji, ondan daha hızlı büyüyen, genetik, biyokimya veya çeşitli ‘omik’ bilimlerinin veri üretme hızına yetişememektedir. Hesaplamalı Yapısal Biyoloji teknikleri, bütün bu bilim dallarının arasındaki üretim farkını kapatmak için ortaya çıkmıştır.

ARAŞTIRMA ALANLARI

Bir hesaplamalı yapısal biyoloji grubu olarak, biyomoleküler etkileşimlerin temel prensiplerini, o etkileşimin kompleks yapılarını çözerek ve çözdüğümüz yapıları analiz ederek araştırıyoruz. Araştırmalarımızda, homoloji modelleme, yaklaştırma (docking), moleküler dinamik gibi çeşitli hesaplamalı teknikler geliştiriyor ve kullanıyoruz. Ayrıca, iş birliği içinde olduğumuz diğer araştırma gruplarından elde ettiğimiz, deneysel ve evrimsel verileri de hesaplamamamıza yön vermesi için kullanıyoruz.

Grubumuz şu anda, nükleik asit modifikasyonlarının çalışma prensiplerinin anlaşılması, tirozin kinazların kanserdeki aşırı aktivitelerini kontrol edecek töropotiklerin geliştirilmesi ve epigenetik modifikasyonların yapısal prensiplerini anlaşılması konularında çalışmaktadır.

Grup Üyeleri

Eğer siz de biyolojinin heyecan verici sırlarını, iBG’nin dinamik ve disiplinlerarası ortamında, hesaplamalı tekniklerle çözmek istiyorsanız, lütfen bizimle yukarıda verilen e-posta adresleri aracılığıyla iletişime geçin!

Eğitim/Araştırma Deneyimi
Mayıs 17 – Halen Yardımcı Doçent
Dokuz Eylül Üniversitesi, İzmir Biyotıp ve Genom Enstitüsü/Merkezi, İzmir, Türkiye
2013 – 2016 Doktora Sonrası Araştırmacı
EMBL Heidelberg (Carlomagno and Barabas Labs)
2008 – 2013 Hesaplamalı Yapısal Biyoloji alanında Doktora
Utrecht University (Bonvin Lab.)
2002 – 2008 Kimya Mühendisliği alanında Lisans ve Yüksek Lisans
Boğaziçi Üniversitesi (Haliloğlu and Nussinov Labs.)
ÖDÜLLER VE TANINMA
• TÜBİTAK 2232 Yurda Dönüş Araştırma Bursu – 2017-2018
• Alexander von Humbolt Geri Dönüş Bursu- 2017-2018
• Alexander von Humbolt Uzun Dönem Doktora Sonrası Araştırmacı Bursu – 2014-2016
• Yılın doktora öğrencisi – 2012
YAYINLAR (seçili)
Tüm yayınlar ve atıflar için tıklayınız.
Karaca E, Rodrigues JPGLM, Graziadei A, Bonvin AMJJ, Carlomagno T (2017): M3: an integrative framework for structure determination of molecular machines. Nature Methods, 2017, doi: 10.1038/nmeth.4392
• Bebel B, Karaca E, Kumar B, Stark WM, Barabas O (2016): Pre- and post-cleavage synaptic complexes of Helicobacter pylori Xer recombination, eLIFE, doi: 10.7554/eLife.19706
• van Zundert GCP, Rodrigues JPGLM, Trellet M, Schmitz C, Kastritis PL, Karaca E et al. (2015): The HADDOCK2.2 webserver: User-friendly integrative modeling of biomolecular complexes. J. Mol. Biol., 428(4):720-5.
• Karaca E, Bonvin AMJJ (2013): On the usefulness of Ion Mobility Mass Spectrometry and SAXS data in scoring docking decoys, Acta Cryst. D, 69, 683–694.
• Karaca E, Bonvin AMJJ (2013): Advances in Integrative Modeling of Biomolecular Complexes, Methods, 1;59(3):372-81.
• Karaca E, Bonvin AMJJ. (2011): A multidomain flexible docking approach to deal with large conformational changes in the modeling of biomolecular complexes, Structure, 19-4, 555-565.
• Karaca E, Tozluoglu M, Nussinov R, Haliloglu T. (2011) Alternative Allosteric Mechanisms Can Regulate the Substrate and E2 in SUMO Conjugation, J. Mol. Biol., 406-4, 620-630.
• Karaca E*, Melquiond ASJ*, de Vries SJ*,Kastritis PL, Bonvin AMJJ. (2010): Building Macromolecular Assemblies by Information-driven Docking, Mol.Cell. Prot., 9-8, 1784-1794.
• Nicastro G*, Todi SV*, Karaca, E, Bonvin AMJJ, Paulson HL, Pastore A. (2010) Understanding the role of the Josephin domain in the PolyUb binding and cleavage properties of ataxin-3, PloS one, 5-8, e12430.
• Tozluoglu M*, Karaca E*, Haliloglu T, Nussinov R. (2008): Cataloging and organizing p73 interactions in cell cycle arrest and apoptosis, Nucleic Acids Res., 36-15, 5033-49.
(*Equal Contribution)