Original title:
Zkoumání sekvenčních parametrů strukturovanosti a nestrukturovanosti proteinů
Translated title:
Investigating sequence descriptors of order and disorder in proteins
Authors:
Sotáková, Patrícia ; Vondrášek, Jiří (advisor) ; Novotný, Marian (referee) Document type: Master’s theses
Year:
2026
Language:
eng Abstract:
[eng][cze] Much of the current success is driven by complex deep learning methods with high predictive accuracy for protein structure. However, relating these predictions to the un- derlying protein sequence, which ultimately governs both structure and disorder, remains an important challenge. Sequence-based descriptors provide a means to differentiate levels of protein structural organisation. In this work, I propose a conceptually straight- forward approach to analysing protein ensembles using statistical sequence descriptors. Specifically, I investigate whether contextual patterns of amino acid composition can differentiate between ordered and disordered proteins. A computational pipeline was developed to transform protein sequence datasets into trio profiles, where trios (amino acid pairs separated by a defined sequence distance) are classified as over-represented, random, or under-represented, reflecting their enrichment in the dataset. These profiles were then compared and visualised in the context of experimentally determined struc- tural data, better to understand the origins of order- and disorder-related signals. This work demonstrates that the frequency of such sequence-separated amino acid pairs can form profiles that capture aspects of structural context, with the potential to identify signals associated...Za velkou částí současného pokroku stojí komplexní metody hlubokého učení s vy- sokou přesností predikce struktury proteinů. Propojení těchto predikcí se základní pro- teinovou sekvencí, která v konečném důsledku určuje jak strukturu, tak neuspořádanost, však zůstává významnou výzvou. Deskriptory založené na sekvenci poskytují prostře- dek k rozlišení úrovní strukturální organizace proteinů. V této práci navrhuji koncepčně přímočarý přístup k analýze souborů proteinů pomocí statistických sekvenčních deskrip- torů. Konkrétně zkoumám, zda kontextové vzorce složení aminokyselin umožňují rozli- šovat mezi uspořádanými a neuspořádanými proteiny. Vyvinula jsem výpočetní postup pro transformaci datových souborů proteinových sekvencí na trio profily, kde jsou tria (páry aminokyselin oddělené definovanou sekvenční vzdáleností) klasifikována jako nad- měrně zastoupená, náhodná nebo nedostatečně zastoupená, což odráží jejich zastoupení v datech. Tyto profily jsem následně porovnala a vizualizovala v kontextu experimen- tálně získaných strukturálních dat, abych lépe porozuměla původu signálů souvisejících s uspořádaností a neuspořádaností. Tato práce ukazuje, že frekvence takových sekvenčně oddělených párů aminokyselin může vytvářet profily zachycující aspekty strukturálního kontextu, s potenciálem identifikovat...
Keywords:
AlphaFold2; compositional features; disordered proteins; DisProt; PDB; statistical analysis; structured proteins; AlphaFold2; DisProt; kompoziční prvky; nestrukturované proteiny; PDB; statistická analýza; strukturované proteiny
Institution: Charles University Faculties (theses)
(web)
Document availability information: Available in the Charles University Digital Repository. Original record: http://hdl.handle.net/20.500.11956/209905