|
|
Počítačové simulace struktury proteinů pomocí zhrubených modelů
Halda, Miloš ; Nová, Lucie (vedoucí práce) ; Limpouchová, Zuzana (oponent)
Hlavní částí této bakalářské práce je funkční program pro simulace zhrubených modelů proteinů, vhodný pro testování funkcí potenciálu. Program využívá návrh stavu pomocí pivota a vyhodnocení nových stavů metodou Monte Carlo. Program také umožňuje využít metodu simulovaného žíhání s lineárním poklesem teploty a má zabudované základní nástroje pro vyhodnocení simulací (počítání průměrů a chyb blokovou metodou). Program byl otestován simulací několika reálných proteinů. Pro kratší proteiny (88 a méně aminokyselin) program fungoval podle očekávání, delší proteiny (111 a více aminokyselin) poukázaly na limity přístupu návrhu stavů pomocí pivota. Pro další vývoj bylo navrženo rozšíření možností návrhu nového stavu pro vylepšení simulací dlouhých řetězců. 1
|
|
|
Modulation of interactions of cytokines and their receptors
Kolářová, Lucie ; Schneider, Bohdan (vedoucí práce) ; Rozbeský, Daniel (oponent) ; Osička, Radim (oponent)
(In Czech) Protein-proteinové interakce, stejně jako interakce s dalšími molekulami například DNA a RNA, hrají důležitou roli v široké škále biologických aktivit a procesů v živých buňkách. Pochopení proteinových interakcí, nové přístupy a nástroje pro modulaci těchto interakcí jsou důležité pro medicínskou a biotechnologickou oblast výzkumu a vývoje. Jako modelový systém pro studium biologických interakcí a modulaci biologických funkcí jsme využili interleukiny z rodiny 10. Podmínkou studia biologických procesů a pochopení biomolekulárních interakcí je příprava rekombinantních proteinů, které jsou stabilní v širokém spektru podmínek. Exprese rekombinantních proteinů v dostatečném množství a kvalitě je ale často náročným úkolem. Naším cílem bylo proto vytvořit nové přístupy k produkci složitých proteinů. V této práci popisujeme modifikaci interleukinu-24 (IL-24), člena skupiny IL-10 rodiny pomocí níž jsme dosáhli zvýšení exprese a stability IL-24. Práce ukazuje, že aplikace proteinového inženýrství je vhodným nástrojem pro studium složitých proteinů. V druhé části této práce jsme se zaměřili na nové postupy v přípravě malých vazebných proteinů (skafoldů). Malé vazebné proteiny se staly ve vývoji proteinových léčiv slibnou alternativou k široce využívaným protilátkám. Nové vazebné proteiny se...
|
|
|
Komplementační peptid LacZ-alfa jako nástroj pro studium molekulární evoluce
Ptáčková, Barbora ; Hlouchová, Klára (vedoucí práce) ; Vaněk, Ondřej (oponent)
Proteiny jsou stavební a funkční podstatou všech živých organismů. Ačkoliv o jejich strukturních a funkčních vlastnostech dnes víme poměrně mnoho, jejich evoluce je pro nás stále nejasná. V současné době převažuje názor, že prvotní genetický kód obsahoval menší počet aminokyselin a postupem evoluce k němu byly přiřazovány aminokyseliny evolučně novější. Obecně uznávané teorie a studie předpokládají dva zdroje raných aminokyselin (exogenní a endogenní). Z rozsáhlého repertoáru prebioticky dostupných aminokyselin je v současnosti jen 10 geneticky kódovaných, tedy proteinogenních. Zbylých 10 proteinogenních (tedy evolučně novějších) aminokyselin zřejmě vzniklo až v důsledku evoluce biosyntetických drah. Otázkou zůstává, je-li raná polovina současných proteinogenních aminokyselin dostačující pro tvorbu strukturovaných a funkčních proteinů, které mohly dát vznik prvotnímu metabolismu. A je v současném světě možné nahradit evolučně novější aminokyseliny těmi ranými za současného udržení strukturně-funkční integrity? Právě tyto otázky tvoří základ předkládané práce. Cílem této práce bylo připravit metodiku pro mutagenezi zkráceného LacZ-alfa peptidu za účelem pozdějšího studia randomizace evolučně novějších aminokyselin za rané. Jako modelový protein byl vybrán LacZ-alfa peptid, který je v molekulární...
|
|
|
Terapeutické využití alternativních vazebných proteinů cílící nádorové biomarkery v klinickém testování onkologických pacientů
Tauš, Petr ; Drbal, Karel (vedoucí práce) ; Lepšík, Martin (oponent)
Téměř až do konce minulého století byly protilátky (imunoglobuliny) považovány za jediné vazebné proteiny schopné specifické vazby. Objev hybridomové technologie v roce 1975 umožnil vytváření monoklonálních protilátek, které po dvaceti letech vstoupily do klinické praxe. V této době byly objeveny první neimunoglobulinové proteinové struktury vhodné pro vytvoření specifického vazebného místa. Do dnešní doby bylo popsáno mnoho odlišných struktur, ale pouze několik z nich je dále vyvíjeno jako diagnostika, terapeutika nebo jako nástroje ve výzkumu. Tyto struktury nejsou zatíženy nedostatky imunoglobulinů, jako je velikost, drahá výroba a obtížný racionální návrh, a proto mají potenciál nahradit a překonat současné využití protilátek. V této bakalářské práci jsou shrnuty veškeré struktury, které jsou ve vývoji a jsou popsány zástupci v klinickém testování v oblasti nádorových terapeutik v porovnání s některými schválenými imunoglobulinovými bioléčivy.
|
|
|
Characterization of protein structures using chemical cross-linking and mass spectrometry.
Kukačka, Zdeněk ; Novák, Petr (vedoucí práce) ; Rozbeský, Daniel (oponent) ; Hernychová, Lenka (oponent)
Některé bílkoviny k plnění své funkce vyžadují přítomnost specifického ligandu, kofaktoru nebo prostetické skupiny. Vazba této specifické molekuly může v molekulách bílkovin způsobit konformační změny. V některých případech může charakterizace takovýchto konformačních změn představovat velmi náročný úkol. V předkládané práci je popsán nový přístup sloužící ke sledování těchto změn pomocí kombinace chemického zesítění a hmotnostní spektrometrie s vysokým rozlišením. Na modelovém systému, kterým byl zvolen protein kalmodulin, je ukázáno, že analýza pomocí izotopově značených síťovacích činidel umožnuje získat přehled o změnách struktury způsobených přítomností nebo nepřítomností ligandu. Byly rovněž popsány potenciální nedostatky metody, které tkví především v nedostatečné proteolýze proteinu. Tato nová metoda, která zároveň umožňuje kvantifikaci strukturních změn proteinů, byla použita spolu s dalšími technikami k charakterizaci neutrální trehalasy Nth1 v komplexu s proteinem Bmh1 (kvasinková forma proteinu 14-3-3). Výsledky odhalily, že vazba proteinu Bmh1 vyvolává přeskupení molekuly Nth1 se změnami především v tzv. "EF-hand" podobném motivu, který je nezbytný pro aktivační proces.
|
|
|
Adaptive evolution of Toll-like receptors in birds
Velová, Hana ; Vinkler, Michal (vedoucí práce) ; Elleder, Daniel (oponent) ; Novák, Karel (oponent)
Adaptive evolution of Toll-like receptors in birds Hana Velová, PhD thesis 7 Abstrakt Toll-like receptory (TLR) patří mezi klíčové a evolučně staré součásti imunitního systému zvířat. Jakožto receptory vrozené imunity tvoří první obrannou linii proti nejrůznějším patogenům. Správné navázání ligandů receptorem je přitom zcela zásadní pro bezchybné rozpoznání patogenů a následné spuštění přiměřené imunitní reakce. Protože zde dochází k přímé interakci mezi povrchem daného receptoru a patogenními strukturami, můžeme předpokládat molekulární koevoluci mezi hostitelem a jeho patogeny. TLR jsou tudíž díky variabilitě svých ligandů vystaveny značnému selekčnímu tlaku, který může být detekován jak na genetické, tak i proteinové úrovni. I tak je ale míra variability, kterou jsme popsali u ptačích TLR, překvapivě vysoká. Dokonce vyšší, než se dalo očekávat z dříve publikovaných prací u ostatních obratlovců, především savců. Ve své doktorské práci shrnuji výsledky, kterými jsem přispěla k výzkumu TLR u ptáků. Jako první jsme například experimentálně ověřili absenci funkčního TLR5 u několika ptačích druhů, či duplikaci genu pro TLR7 u druhů jiných. Také jsme definitivně rozřešili původ genové duplikace v rodině TLR1 a TLR2. Důležitá část mého výzkumného projektu se týkala predikce potenciálně funkčně významných pozic u...
|
|
|
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)
|
|
|
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.
|
|
|
Studium mechanismu účinku metallakarboranových inhibitorů HIV proteasy
Svoboda, Michal ; Konvalinka, Jan (vedoucí práce) ; Obšil, Tomáš (oponent)
Krátce po identifikaci viru HIV jako původce onemocnění AIDS byla v genetické informaci viru objevena sekvence naznačující přítomnost aspartátové proteasy. Proteasa, která byla později u viru skutečně potvrzena, se posléze stala jedním z hlavních terapeutických cílů při boji proti onemocnění AIDS. Zavedení proteasových inhibitorů do antiretrovirové terapie vedlo k výraznému zkvalitnění a prodloužení života virem infikovaných pacientů. Virus, díky své genetické variabilitě, je však schopen se působení inhibitorů poměrně efektivně bránit tvorbou mutantních variant, jež jsou vůči inhibitorům resistentní. Existuje proto stálá potřeba nových inhibitorů, schopných efektivně blokovat i tyto resistentní varianty, a současně zpomalujících vznik nových resistentních variant. Cestou k takovým inhibitorům by mohlo být hledání sloučenin interagujících s enzymem jinde než v jeho aktivním místě, mechanismy nekompetitivní nebo akompetitivní inhibice. Skupinou látek, u nichž byla identifikována schopnost inhibovat HIV proteasu těmito netradičními mechanismy jsou metallakarborany, anorganické sloučeniny bóru, uhlíku, vodíku a iontu přechodného kovu. Pro další optimalizaci těchto inhibitorů je třeba strukturně a biofyzikálně charakterizovat jejich interakci s enzymem. Předkládaná práce je zaměřena na vývoj nástrojů...
|
|
|
Příprava DNA-vazebné domény Forkhead transkripčního faktoru FOXO3
Dolejš, Vojtěch ; Šulc, Miroslav (vedoucí práce) ; Ptáček, Jakub (oponent)
Tato bakalářská práce je součástí projektu, jehož cílem je vývoj nízkomolekulárních látek schopných inhibovat interakci lidského transkripčního faktoru FOXO3 s DNA. Hlavním cílem této bakalářské práce je příprava 15 N značené DNA-vazebné domény proteinu FOXO3 (FOXO3-DBD) a ověření její nativní struktury pomocí 1 H-15 N HSQC NMR experimentu. Transkripční faktory FOXO jsou důležité a evolučně konzervované regulační proteiny, které se účastní mnoha důležitých buněčných dějů. Aktivita FOXO proteinů je regulována posttranslačními úpravami, z nichž nejdůležitější jsou fosforylace, acetylace a ubikvitinace. Forkhead transkripční faktory zastávají značný počet různých buněčných funkcí, ovšem jejich exprese může probíhat pouze v některých typech tkání. Obsahují asi 100 aminokyselin dlouhou DNA-vazebnou doménu složenou z několika částí. Mezi jejich funkce patří regulace buněčného cyklu a apoptózy, proliferace a diferenciace buněk, kontrola metabolismu a regulace protistresové odpovědi. U některých typů nádorových buněk je resistence vůči chemoterapii zprostředkována právě vysokou aktivitou transkripčního faktoru FOXO3. Z tohoto důvodu je nutné hledat způsoby, jak cíleně potlačit funkci tohoto proteinu. Klíčová slova FOXO3, exprese, purifikace, NMR
|
host ::
RSS.