|
|
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.
|
|
|
Protease Inhibitors as a Research Tool: Design, Synthesis and Evaluation of HIV PR and GCPII Inhibitors
Schimer, Jiří ; Konvalinka, Jan (vedoucí práce) ; Obšil, Tomáš (oponent) ; Ruml, Tomáš (oponent)
Hlavním cílem teto práce je příprava inhibitorů jako nástroje pro studium a potenciální zásah do procesů regulovaných proteasami. V této práci jsem se zaměřil na dvě významné proteasy: HIV protreasu (HIV PR), která hraje nepostradatelnou roli během dozrávaní virových částic, a glutamátkarboxypeptidasu II (GCPII), důležitý marker rakoviny nádorů prostaty. Racionální návrh inhibitorů medicínsky významných enzymů slouží hned dvěma účelům: za prvé, jak se ukázalo, jsou inhibitory účinnými virostatiky (HIV proteasa je pravděpodobně vůbec nejlepším příkladem úspěšného vývoje léčiv pomocí racionálního návrhu) a za druhé, - v kontextu této disertační práce pravděpodobně i důležitěji - inhibitory mohou sloužit též jako nástroje pro rozšifrování základních biologických otázek týkajících se regulace, načasování a časoprostorové kontroly takových zásadních procesů, jako je maturace virových částic či vznik rakovinových buněk. Proteasa viru lidské imunitní nedostatečnosti Virus lidské imunitní nedostatečnosti (HIV) způsobující AIDS zabil v průběhu posledních čtyř desetiletí vice než 40 milionů lidí, z čehož 1,5 milionu zemřelo jen v minulém roce. Nakažených pacientů je v současné chvíli více než 35 milionů a toto číslo se stále zvyšuje, zejména v méně rozvinutých zemích sub-saharské Afriky. Především kvůli...
|
|
|
Protein Structure Similarity Using Genetic Programming
Šiagi, Miroslav ; Hoksza, David (vedoucí práce) ; Mráz, František (oponent)
Dôležitý aspekt bioinformatiky, ktorému sa práca venuje, je porovnávanie proteínových štruktúr. Vzhľadom na exponenciálny nárast databáz proteínových štruktúr za posledné roky bol potrebný vývoj efektívnejších metód. Riešenie daného problému nám ponúkajú evolučné výpočtové techniky. Predstavujú významný princíp, kedy počítač môže vyriešiť daný problém bez toho, aby ho človek preň explicitne naprogramoval. Zameriame sa na jednu paradigmu evolučných výpočtových techník - genetické programovanie. Vďaka stromovej reprezentácii má táto paradigma oproti zvyšným výhodu. Cieľom práce je preskúmanie možností využitia genetického programovania pri porovnávaní proteínových štruktúr. Navrhneme novú metódu - nazvanú ProSSiGen. Jej výsledky preukázali nedostatočnú presnosť klasifikácie a tiež to, že tento evolučný prístup rozhodne netreba zatratiť, len ho ďalej rozširovať a testovať. Tým budeme môcť vyvodiť záver, či je genetické programovanie pre túto úlohu vhodné.
|
|
|
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...
|
|
|
Mechanism of action of non-peptide inhibitors of HIV protease
Began, Jakub ; Konvalinka, Jan (vedoucí práce) ; Bořek Dohalská, Lucie (oponent)
Inhibice HIV-1 proteasy hraje významnou roli v boji proti viru HIV. Od roku 1995 bylo na trh uvedeno devět inhibitorů HIV-1 proteasy, avšak jejich účinnost klesá vinou vzniku rezistence viru vůči inhibitorům. Proto je potřeba vyvíjet účinnější léčiva s novými strukturními motivy a mechanismy účinku. V nedávné době byla u několika inhibitorů pozorována jejich vazba i mimo aktivní místo proteasy. Darunavir, jenž je posledním schváleným inhibitorem HIV-1 proteasy a vykazuje kompetitivní typ inhibice, se pravděpodobně také váže do oblasti chlopní HIV-1 proteasy. Dvě studie podporující tento alternativní způsob vazby byly založeny na kinetických měřeních a rentgenové krystalografii. Je však otázkou, zda-li dochází k této vazbě i za fyziologických podmínek anebo zda-li se jedná pouze o krystalizační artefakt. I další data podporují alternativní vazbu darunaviru s vysoce mutovanou HIV-1 proteasou: pomocí termodynamické analýzy bylo prokázano, že na dimerní HIV-1 proteasu se váží dvě molekuly darunaviru. Nicméně toto pozorování nebylo potvrzeno rentgenovou krystalografií, neboť darunavir byl v krystalové struktuře přítomen pouze v aktivním místě HIV-1 proteasy. Tato vysoce mutovaná varianta HIV-1 proteasy se proto stala předmětem dalšího zkoumání. Pro studium mechanismu vazby darunaviru na mutovanou...
|
|
|
Predikce proteinových domén
Valenta, Martin ; Martínek, Tomáš (oponent) ; Burgetová, Ivana (vedoucí práce)
Práce představuje oblast proteinů a jejich domén. Stručně popisuje metody získání proteinové struktury na různých úrovních hierarchie. Pozornost je dále věnována existujícím nástrojům pro predikci proteinových domén a databázím sdružujícím informace o doménách. Dále jsou představeni vybraní zástupci metod predikce pracující jak s informacemi o vnitřní struktuře molekuly, tak se sekvencí aminokyselin. V příslušné kapitole je nastíněn realizovaný postup predikce hranic domén z primární struktury proteinu, využívající neuronovou síť. Zbývající část práce se zabývá testováním vytvořené implementace metodou křížové validace a možnostmi jejího dalšího rozvoje.
|
|
|
Strukturně-modelovací studie haloalkan dehalogenasy LinB
ŘEŽÁBEK, Josef
Cílem bakalářské práce bylo strukturně-dynamické studium mutantní formy proteinu LinB86 izolovaného z půdní bakterie Sphingobium japonicum UT26. K tomuto studiu byly použity základní i pokročilé techniky proteinové krystalizace, dále základy řešení proteinových struktur z difrakčních dat a studium struktury a dynamiky enzymu pomocí standardních softwarových nástrojů molekulového modelování.
|
|
| |
|
|
Insight into the structure of tetrameric flavoprotein WrbA involved in oxidative-stress response
WOLFOVÁ, Julie
Tato doktorská práce je zaměřena na strukturní charakterizaci specifické rodiny tetramerních flavoproteinů WrbA, jejichž úloha v živých organismech je do značné míry neznámá, ale zjištěná enzymatická aktivita a podmínky proteinové exprese indikují tyto proteiny jako součást obranných mechanismů proti oxidativnímu stresu. Nově zjištěná funkce dvouelektronové redukce chinonů je podobně jako u funkčně homologních proteinů, chinonových oxidoreduktáz, spojována s ochranou buňky proti tvorbě volných radikálů. V této práci byly určeny krystalové struktury prototypního proteinu WrbA z bakterie Escherichia coli, v ligandované a neligandované formě. Srovnávací analýzy určených struktur proteinu WrbA se strukturami příbuzných flavoproteinů umožnily identifikaci a interpretaci strukturních vlastností, které definují rodinu proteinů WrbA, a zároveň vedly k objasnění strukturně-funkčních vztahů s ostatními typy flavoproteinů.
|
|
| |
host ::
RSS.