|
|
Počítačové modelování biomolekul - potenciálních chemoterapeutik
Maláč, Kamil ; Barvík, Ivan (vedoucí práce) ; Jungwirth, Pavel (oponent) ; Ettrich, Rüdiger (oponent)
Hlavní metodou uplatněnou v této práci byly klasické molekulárně-dynamické simulace. Simulovanými systémy byly komplexy RNA-dependentní-RNA polymerázy, Ribonukleázy H, Argonautu a Ribonukleázy L s chemicky modifikovanými nukleovými kyselinami. Motivací bylo využití těchto chemicky modifikovaných nukleových kyselin jako potenciálních chemoterapeutik. Výkonné grafické karty, prostřednictvím nichž byly molekulárně-dynamické simulace provedeny, umožnily získat trajektorie o délce stovek nanosekund až jedné mikrosekundy, což umožnilo postihnout rozdíly ve vazbě různě modifikovaných nukleových kyselin k výše uvedeným enzymům. Zjištěné rozdíly přitom odpovídaly experimentálním výsledkům, což otevírá prostor pro racionální návrh struktury potenciálních chemoterapeutik na bázi chemicky modifikovaných nukleových kyselin.
|
|
|
Molecular modeling of lipid membranes with fluorescent probes
Dékány Fraňová, Miroslava ; Pospíšil, Miroslav (vedoucí práce) ; Vácha, Robert (oponent) ; Barvík, Ivan (oponent)
Název práce: Molekulární modelování lipidových membrán s fluorescenčními sondami Autor: RNDr. Miroslava Dékány Fraňová Katedra / Ústav: Katedra chemické fyziky a optiky MFF UK Vedoucí doktorské práce: RNDr. Miroslav Pospíšil, Ph.D., Katedra chemické fyziky a optiky MFF UK Abstrakt: Skúmali sme biologické membrány pomocou fluorescenčných sond. Prvá časť práce opisuje vlastnosti lipidovej dvojvrstvy zloženej z molekúl DPPC (dipalmitoylfosfatidylcholín) a rôznej koncentrácie cholesterolu (5 mol % a 20 mol %) skúmaných pomocou sondy DPH (difenylhexatrién), ktorá je v rôznych koncentráciách ponorená do oboch vrstiev membrány. Druhá časť práce skúma vlastnosti DOPC (dioleoylfosfatidylcholín) membrány pomocou pyrénovej sondy umiestnenej na 4., 6., 8. a 10. uhlík oboch acylových reťazcov hosťujúceho lipidu a porovnáva ako sa vlastnosti membrány menia v závislosti od pozície pyrénu. Zamerali sme sa aj na dimerizáciu pyrénov v závislosti od ich pozície a zisťovali vzťah s profilom laterálneho tlaku. Klíčová slova: molekulární simulace, membrána, fluorescenční sonda, lipidy, profil laterálneho tlaku
|
|
| |
|
|
Molecular dynamics study of admixture influence on structural properties and stability of fatty acid Langmuir monolayers
Kubániová, Denisa ; Roeselová, Martina (vedoucí práce) ; Barvík, Ivan (oponent)
Pomocí simulací molekulové dynamiky bylo studováno rozložení vybraných aromatických molekul, jmenovitě benzoové kyseliny a neutrální a zwitterionové formy L-fenylalaninu, ve třech systémech modelujících povrch kapaliny: a) vrstva vodného roztoku organických molekul, b) monovrstva palmitové kyseliny v kondenzovaném kapalném stavu na vodném roztoku organických molekul a c) monovrstva palmitové kyseliny ve stavu koexistence mezi kondenzovanou kapalnou fází a plynnou fází na vodném roztoku organických molekul. Pro všechny studované aromatické molekuly byla potvrzena povrchová aktivita a tendence k agregaci zejména na rozhraní voda-vzduch a voda-palmitová kyselina. Výsledky simulace provedené pro monovrstvu palmitové kyseliny na vodném roztoku benzoové kyseliny byly porovnány s publikovanými výsledky podobných simulací s jinou parametrizací. Srovnání ukázalo, že chování aromatických molekul na rozhraní voda-monovrstva mastné kyseliny silně závisí na použitém modelu. Strukturní vlastnosti Langmuirovy monovrstvy palmitové kyseliny byly vyhodnoceny na základě distibucí úhlu náklonu uhlovodíkových řetězců a analýzy dihedrálních uhlů v oblasti hlaviček palmitové kyseliny v závislosti na povrchové hustotě filmu a adsorbovaných aromatických molekulách. Simulace napodobující izotermální stlačování smíšené monovrstvy v...
|
|
| |
|
| |
|
|
Molekulárně-dynamické simulace komplexů sestávajících z proteinů a nukleových kyselin
Zíma, Vlastimil ; Barvík, Ivan (vedoucí práce) ; Jungwirth, Pavel (oponent)
V rámci diplomová práce byly prostudovány algoritmy numerické integrace. Poté byla provedena důkladná studie aktivních míst polymeras virů HCV a HIV v komplexech s přirozeným substrátem a komplexem, ve kterém byl přistupující nukleosidtrifosfát nahrazen inhibitorem (S)-HMPMGpp resp. (S)-HMPMApp. Následně byla použita metoda ABF pro získání profilů volné energie pro přechod vody a methanu přes rozhraní vody a vakua. Stejná metoda byla na závěr použita pro získání profilu volné energie pro průchod vody, methanu a guanosinu skrz lipidovou dvouvrstvu.
|
|
|
Molekulárně-dynamické simulace komplexů sestávajících z nukleových kyselin a proteinů
Hammer, Jiří ; Barvík, Ivan (vedoucí práce) ; Obšil, Tomáš (oponent)
Cílem této diplomové práce bylo studium interakcí proteinu Argonautu (Ago) s komplexy nukleových kyselin. Na základě krystalových struktur Argonautu (A. aeolicus, Aa-Ago) a popř. jeho domén (lidská PAZ doména, Hs-PAZ) bylo vyprodukováno dvanáct různých simulací. Prvé dvě využily modelu Aa-Ago s různými substráty: buď s DNA/RNA nebo RNA/RNA duplexem. Hlavní rozdíl byl pozorován při interakci PAZ domény (resp. jejích argininových reziduí), která tolerovala guide DNA, nikoli však guide RNA vlákno. To naznačuje možnou funkci PAZ domény při rozpoznávání duplexů RNA/RNA od hybridních duplexů DNA/RNA. V dalších simulacích (3-9) byla využita Hs-PAZ doména. Žádné konflikty s guide DNA vláknem nebyly pozorovány. Byla vyzkoušena různá uspořádání aktivního místa, počet iontů a jejich parametrizace. DD-katalytický motiv s D683 (ekviv. lidskému H807 z Ago2) koordinoval (jeden, popř. dva) ionty Mg2+. Vysoce konzervovaná rezidua R570 a E578 stabilizovala aktivní místo vzájemnou vodíkovou vazbou. Z hlediska nevratnosti procesu přeštípnutí mRNA může hrát důležitou úlohu první (nepárový) nukleotid z 5'-konce guide DNA. Tato úloha by spočívala v tvorbě vodíkového můstku s přeštípnutým vláknem mRNA vedoucí k jeho destabilizaci. Simulace (10-12) s homologními modely lidských Ago2 se ukázaly jako málo stabilní a věrohodné...
|
|
|
Molecular dynamics simulations of ion channel TRPA1
Zíma, Vlastimil ; Barvík, Ivan (vedoucí práce) ; Ettrich, Rüdiger (oponent) ; Martínek, Václav (oponent)
Název práce: Molekulárně dynamické simulace iontového kanálu TRPA1 Autor: Vlastimil Zíma Katedra: Fyzikální ústav Univerzity Karlovy Vedoucí disertační práce: RNDr. Ivan Barvík, PhD., Fyzikální ústav Univer- zity Karlovy Abstrakt: Iontový kanál TRPA1 je jedním ze členů rodiny TRP kanálů. Tyto kanály jsou v poslední době důležitým cílem výzkumu, neboť hrají důležitou roli v rozličných buněčných a tělesných pochodech, zvláště ve smyslech. Sou- středili jsme se zejména na iontový kanál TRPA1 pro jeho vliv na vnímání bolesti u lidí. Protože mechanismy stojící za otevíráním tohoto kanálu nejsou plně vysvětleny na molekulární úrovni, jejich popis je zásadní pro návrh no- vých léků proti bolesti. Použili jsme homologní modelování a molekulární dynamiku ve spojení s elektrofyziologickými experimenty, abychom poskytli vhled do těchto mechanismů. Přispěli jsme popisem pravděpodobného va- zebného místa pro vápníkové ionty a nalezením mnoha funkčně důležitých aminokyselin zejména v senzorové doméně kanálu TRPA1, která je vnořená do membrány. Klíčová slova: napětím otevírané iontové kanály, iontový kanál TRPA1, mo- lekulární dynamika, homologní modelování 1
|
|
| |
host ::
RSS.