|
|
Interaction preferences in protein - DNA complexes
Jakubec, Dávid ; Vondrášek, Jiří (vedoucí práce) ; Berka, Karel (oponent)
Interakční preference v komplexes protein - DNA Dávid Jakubec Abstrakt Interakce proteinů s DNA jsou základem mnoha esenciálních biologických pochodů. Navzdory dosavadním snahám se zatím nepodařilo kompletně objasnit pravidla řídící rozpoznávání specifických úseků nukleových kyselin proteiny. V této práci se pokouším prozkoumat proces rozpoznávání DNA rozdělením složité sítě kontaktů na rozhraní protein - DNA do příspěvků jednotlivých párů aminokyselina - nukleotid. Tyto páry byly získány z exis- tujících struktur protein - DNA komplexů ve vysokém rozlišení a zpracovány bioinformatickými metodami a nástroji výpočetné chemie. Nově jsem zavedl kritéria specificity sprahující pozorované geometrické preference s relativní energetickou bilancí párů. Aplikací těchto kritérií jsem rozšířil knihovnu párů aminokyselina - nukleotid které se mohou podílet na přímém rozpoznávání sekvence. S cílem prozkoumat fyzikální základy pozorované specificity jsem vypočítal mapy elektrostatických potenciálů pro jednotlivé nukleotidy a vy- brané komplexy. 1
|
|
|
Využití metody predikce protein-protein interakčních míst pro detekci falešných krystalografických kontaktů
Mitková, Natália ; Hoksza, David (vedoucí práce) ; Jakubec, Dávid (oponent)
Jedným zo zásadných problémov pri získavaní kvartérnej štruktúry proteínov je rozlíšenie biologických kontaktov od falošných rozhraní, ktoré sú artefaktom kryštalizácie proteínu predchádzajúcej samotnému určeniu terciárnej a kvartérnej štruktúry. Získanie znalostí o interakcii proteínov v 3D priestore je kľúčové pre pochopenie ich funkcií a ponúka sa možnosť tieto znalosti využiť pri analýze vplyvu inhibítorov, návrhu liekov, imunoterapii alebo návrhu nových proteínov. Taktiež je táto informácia nevyhnutnou požiadavkou pri aplikácii in silico prístupov. Bakalárska práca je rozdelená na dve časti. V prvej časti sa nachádza rešerš existujúcich metód riešiacich problém detekcie kryštalografických kontaktov spoločne s príslušnými datasetmi pre objektívne vyhodnotenie schopností riešiť túto problematiku. Druhá praktická časť je zameraná na porovnanie vyhodnotenia schopností už skôr vyvinutej metódy na rozlíšenie proteín-proteín interakčných miest INSPiRE a klasifikátora EPPIC. Kľúčové slová: bioinformatika, kryštalografický kontakt, kryštalizácia, proteínová štruktúra, proteín-proteín interakcia
|
|
|
Interactions of Proteins with Nucleic Acids: from Structure to Specificity
Jakubec, Dávid ; Vondrášek, Jiří (vedoucí práce) ; Šponer, Jiří (oponent) ; Zagrovic, Bojan (oponent)
Sekvenčně-specifické interakce mezi proteiny a nukleovými kyselinami mají zásadní roli v biologii buňky. I když několik molekulárních mechanismů podílejících se na vazebné speci- ficitě bylo empiricky vypozorováno, žádný obecný rozpoznávací kód pro protein-DNA interakce nebyl zatím popsán. V této disertační práci prozkoumávám vybrané charakter- istiky protein-DNA interakcí pomocí výpočetních metod. Nejdřív jsou studovány párové interakce mezi základními stavebními prvky biomolekul-aminokyselinami a nukleotidy. Je ukázáno, že některé statisticky nabohacené, biologicky relevantní interakční motivy odpovídají energeticky nejvýhodnějším geometrickým uspořádáním daných vazebných partnerů. Dále je demonstrován vztah mezi fyzikálně-chemickými vlastnostmi aminoky- selin nacházejících se na rozhraní proteinu s DNA a lokálními topologickými charak- teristikami DNA dvoušroubovice. V další části je prozkoumána využitelnost postupů založených na molekulové dynamice při popisu vazebných rovnováh v systémech protein- DNA. Jsou pozorovány rozdíly nejen mezi popisem získaným na základě počítačových simulací a experimentálními výsledky, ale i mezi výsledky získanými s využitím dvou různých molekulárně mechanických silových polí. V závěru jsou prozkoumány obecnější evoluční charakteristiky struktury proteinů a je...
|
|
|
Interaction preferences in protein - DNA complexes
Jakubec, Dávid ; Vondrášek, Jiří (vedoucí práce) ; Berka, Karel (oponent)
Interakční preference v komplexes protein - DNA Dávid Jakubec Abstrakt Interakce proteinů s DNA jsou základem mnoha esenciálních biologických pochodů. Navzdory dosavadním snahám se zatím nepodařilo kompletně objasnit pravidla řídící rozpoznávání specifických úseků nukleových kyselin proteiny. V této práci se pokouším prozkoumat proces rozpoznávání DNA rozdělením složité sítě kontaktů na rozhraní protein - DNA do příspěvků jednotlivých párů aminokyselina - nukleotid. Tyto páry byly získány z exis- tujících struktur protein - DNA komplexů ve vysokém rozlišení a zpracovány bioinformatickými metodami a nástroji výpočetné chemie. Nově jsem zavedl kritéria specificity sprahující pozorované geometrické preference s relativní energetickou bilancí párů. Aplikací těchto kritérií jsem rozšířil knihovnu párů aminokyselina - nukleotid které se mohou podílet na přímém rozpoznávání sekvence. S cílem prozkoumat fyzikální základy pozorované specificity jsem vypočítal mapy elektrostatických potenciálů pro jednotlivé nukleotidy a vy- brané komplexy. 1
|
|
|
The metabolism of amino acids in parasitic and anaerobic protists
Jakubec, Dávid ; Šuťák, Róbert (vedoucí práce) ; Hrdý, Ivan (oponent)
Parazitické prvoky sú príčinou nespočetných patologických stavov a ekonomických problémov v mnohých častiach sveta. Napriek ich fylogenetickej nepríbuznosti u nich nachádzame spoločné rysy v ich prístupe k uspokojovaniu základných životných potrieb. Na rozdiel od študovanejšieho energetického metabolizmu, dráhy využitia amino kyselín sú v mnohých oblastiach neznáme. Prehľad ukazuje, že parazitický životný štyl na metabolizmus amino kyselín nemal až taký závažný dopad ako na energetický metabolizmus, ktorý je často výrazne zjednodušený. Objavili sa u nich nové dráhy biosyntézy amino kyselín tak esenciálnych, ako aj neesenciálnych u ľudí. Arginín dihydrolázová dráha u Trichomonas a Giardia predstavuje kompletne nový spôsob využitia danej amino kyseliny. Metabolizmus síru-obsahujúcich amino kyselín je predmetom intenzívnejšieho výskumu kvôli ich roliam mimo proteogenézu. Polyamíny sú dusíkaté organické látky hrajúce úlohu v mnohých procesoch v bunke, vrátane replikácie DNA a translácie proteínov. Objasnená je syntéza polyamínov a ich derivátov, ktorá ja na metabolizmus amino kyselín priamo napojená. Zrhnutie metód využívajúcich unikátne dráhy nájdené u parazitických prvokov v sebe spája predchádzajúci výskum so zavedením amino kyselinových metabolizmov ako zatiaľ nevyužitých cieľov liečiv.
|
host ::
RSS.