|
| |
|
| |
|
| |
|
|
Study of protein structure and dynamics by means of optical spectroscopy
Pazderka, Tomáš ; Kopecký, Vladimír (vedoucí práce) ; Kaminský, Jakub (oponent) ; Setnička, Vladimír (oponent)
Název: Studium struktury a dynamiky proteinů pomocí optické spektroskopie Autor: Tomáš Pazderka Ústav: Fyzikální ústav UK Vedoucí doktorské práce: RNDr. Vladimír Kopecký, Ph.D., Fyzikální ústav UK Abstrakt: Cílem práce je zdokonalit experimentální techniky vibrační spektrosko- pie (především vibrační optické aktivity - VOA) a metodiky pro zpracování dat, vedoucí k lepšímu pochopení struktury a dynamiky proteinů. Byla vypracována metodika pro intenzitní kalibraci spekter Ramanovy optické aktivity. Užitečnost metody byla demonstrována na ROA spektrech změřených na různých přístrojích a/nebo za použití více přístrojových konfigurací. Modifikací konvenčního přístro- je pro měření spekter vibračního cirkulárního dichroismu (VCD) byl sestaven spektrometr umožňující mikroskopická měření VCD spekter s prostorovým roz- lišením 1 mm. S využitím této techniky byly nalezeny prostorové nehomogenity ve vzorku proteinových fibril. Pomocí metod optické spektroskopie byly zkou- mány modelové molekuly pro neplanaritu amidové vazby a byly identifikovány klíčové spektrální znaky pro určování neplanarity amidové vazby a její absolut- ní konfigurace. Byla změřena úplná sada Ramanových spekter proteinogenních aminokyselin. Byly identifikovány a následně diskutovány závislosti spekter na koncentraci a formě vzorku. Rozhodovací...
|
|
|
Never Born Proteins: Occurence and characterization of secondary structure motifs
Treťjačenko, Vjačeslav ; Hlouchová, Klára (vedoucí práce) ; Kopecký, Vladimír (oponent)
Studium náhodných proteinových sekvencí skýtá velký potenciál pro pochopení původu a mechanismu tvorby hydrofobního jádra a uspořádané struktury proteinů. V této práci byla provedena biofyzikální charakterizace pěti proteinových sekvencí bez homologie s dosud známými proteiny. Sekvence byly vybrány na základě bioinformatické analýzy, jenž spočívala ve vyhodnocení 10 0000 náhodných polypeptidových řetězců pomoci prediktorů sekundárních struktur, rozpustnosti a celkové proteinové neuspořádánosti. Charakterizace vedla k potvrzeni přítomnosti sekundárních struktur a v některých případech také k odhalení náznaků nativního uspořádání proteinů - tvorby stabilního hydrofobního jádra a tendenci k specifické oligomerizaci. Přestože uvedená práce je pouze součásti většího projektu, výsledky již teď naznačují, že náhodne proteinové sekvence mají potenciál k tvorbě sekundární i terciární struktury Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)
|
|
|
Studium dynamiky proteinů pomocí optické spektroskopie
Pazderka, Tomáš ; Kopecký, Vladimír (vedoucí práce) ; Maloň, Petr (oponent)
V rámci diplomové práce byl vytvořen a otestován software pro dvoudimenzionální korelační spektroskopii (2DKoS). Na modelových případech byly otestovány jednotlivé možné jevy v 2DKoS analýze vibračního cirkulárního dichroismu. Pro účely praktické aplikace 2DKoS byly změny teplotní a časové závislosti Ramanových spekter a spekter Ramanovy optické aktivity proteinu lysozymu. Fibrilace a teplotní denaturace lysozymu byla analyzována pomocí 2DKoS a faktorové analýzy (FA). Druhým studovaným systémem byly proteiny NKR_P1A a NKR_P1C, jejich teplotní dynamika byla monitorována pomocí infračervené spektroskopie s Fourierovou transformací a Ramanovy spektroskopie. Pomocí 2DKoS se podařilo charakterizovat dynamické chování všech studovaných protein.
|
|
|
Charakterizace proteinů dráhy 2'-5' oligoadenylátů pomocí vibrační spektroskopie
Víšová, Ivana ; Kopecký, Vladimír (vedoucí práce) ; Bednárová, Lucie (oponent)
Práce se zabývá strukturní charakterizací dvou významných proteinů dráhy 2'-5' oligoadenylátů, účastnících se imunitní odpovědi organismu na virovou infekci. Studována byla ankyrinová doména myší RNasy L, C-terminální část lidské fosfodiesterázy 12 a následně kompletní lidská fosfodiesteráza 12. Proteiny byly charakterizovány pomocí Ramanovy spektroskopie, infračervené spektroskopie, elektronového cirkulárního dichroismu, dynamického rozptylu světla a jako doplňková měření byla provedena kalorimetrie a gelová elektroforéza. Pro jednotlivé proteiny byla stanovena sekundární struktura, teplotní stabilita, velikost oligomerů a obecně byla provedena jejich základní charakterizace výše zmíněnými metodami.
|
|
|
Mikroskopie atomárních sil ve světě biomakromolekul
Vančura, Martin ; Kopecký, Vladimír (vedoucí práce) ; Bednárová, Lucie (oponent)
Mikroskopie atomárních sil (AFM) umožňuje zobrazování objektů na mikrometrové až nanometrové škále a v poslední době se začíná uplatňovat při studiu biomakromolekul. V práci jsme popsali základní principy AFM s důrazem na praktické užití a se zvláštním důrazem na bioaplikace. Testovali jsme experimentální možnosti užití Alpha 300 - Ramanovského mikroskopu s přídavným AFM/SNOM modulem od firmy WITec. Demonstrovali jsme schopnost AFM přístroje studovat objekty buněčné velikosti (s rozměry řádu µm) na erytrocytech a zelené řase Desmodesmus quadricauda. Podařilo se nám pomocí AFM pozorovat postupný růst fibril proteinu lysozymu v průběhu dní - od rozměrů jader (s výškou ~3 nm) až po samotné fibrily (o výšce 3-10 nm a délce 100 nm až několik µm). Následně jsme pozorovali jednotlivé molekuly proteinu thyreoglobulinu (~6 nm) a též γ-globulinu (~3 nm). Z hlediska poměru signál/šum se jeví jako možné zobrazovat daným přístrojem objekty až do velikosti 2 nm.
|
|
|
Studium nukleových kyselin a jejich interakcí pomocí Ramanovy mikrospektroskopie kapkově nanášených povlaků (DCDR)
Souček, Pavel ; Kopecký, Vladimír (vedoucí práce) ; Mojzeš, Peter (oponent)
Práce je zaměřena na možnosti využití nové techniky nerezonanční Ramanovy spektroskopie - Ramanovy spektroskopie kapkově nanášených povlaků (drop coating deposition Raman - DCDR) při studiu nukleových kyselin. DCDR spektroskopie je založena na depozici malé kapky roztoku studované látky na hydrofobní povrch, kde po odpaření rozpouštědla, vznikne kroužek látky ve skelné fázi. Tak dojde k zakoncentrování látky a při měření pomocí Ramanova mikrospektrometru i k několika řádovému zvýšení signálu oproti standardní technice měření vzorků v kapalné fázi. V práci jsme studovali chování 12-merů DNA a DNA o délce 3000 párů bází. Náš výzkum ukázal, že DCDR spektra DNA rozpuštěné v deionizované vodě lze měřit až do koncentrace 30 M na bázi. DCDR Spektra jsou blízká spektrům měřeným z kapalné fáze, avšak deponovaný vzorek nikdy nevytváří kroužek. Ukázalo se, že dominantní roli při vzniku kroužku u nukleových kyselin hraje nikoli velikost molekul, ale jejich náboj, který vede k vzájemnému odpuzování molekul. Po přidání iontů sodíku a následně též iontů hořčíku byl pozorován vznik prstence. Faktorová analýza spektrálních map ale ukázala, že vzniklé prstence DNA nejsou spektrálně zcela homogenní a při jejich vzniku může hrát roli např. kondenzace DNA.
|
|
|
Ramanova spektroskopie jako nástroj k diagnostice Alzheimerovy choroby
Tesař, Adam ; Kopecký, Vladimír (vedoucí práce) ; Jelínek, Otakar (oponent)
Alzheimerova nemoc (AD) je nejčastější demencí v lidské populaci. Trpí jí až 10 % lidí starších 65 let a její výskyt s věkem narůstá. V současnosti dostupná léčba je schopna pouze zpomalit progresi onemocnění, proto je důležité AD diagnostikovat v časném stadiu. V naší práci jsme Ramanovou spektroskopií kapkově nanášených povlaků (DCDR) analyzovali vzorky mozkomíšního moku (MM) a krevního séra (KS) souboru 55 pacientů s cílem ověřit dříve publikovanou vysokou senzitivitu spektroskopické diagnostiky AD ze vzorků MM a nalézt novou diagnostickou metodu na vzorcích KS. Nalezli jsme vhodné podmínky pro měření KS pomocí DCDR. Výsledky měření jsme vyhodnocovali pomocí analýzy hlavních komponent a shlukové analýzy. Malé soubory vzorků MM i KS vykazovaly vysokou senzitivitu, která ale pro celý soubor pacientů prudce poklesla. Výsledky na MM byly značně ovlivněny volbou vyhodnocovaných spektrálních intervalů, největší senzitivity i specificity dosahovaly intervaly obsahující pásy na 980, 1080 a 1249 cm-1, které byly již dříve popsány jako signifikantní pro AD. Výsledky na vzorcích KS byly nejvíce citlivé při analýze aplikované na celé spektrum avykazovaly nízkou senzitivitu, ale vysokou specificitu k AD (92 %). Užitím neuronových sítí jsme naopak dosáhli vysoké senzitivity (88,9 %), ale nízké specificity na vzorcích...
|
host ::
RSS.