|
|
Evolution of protein-RNA and protein-cofactor interactions
Sanchez Rocha, Alma Carolina ; Hlouchová, Klára (vedoucí práce) ; Lepšík, Martin (oponent) ; Berka, Karel (oponent)
Genetický kód je překládán do bílkovin s využitím abecedy 20 proteinogenních aminokyselin. Přes současnou dominanci kanonicke abecedy je pravděpodobné, že primordiální proteiny byly složeny pouze z části tohoto aminokyselinového repertoáru. V této práci jsme prozkoumali soubor peptidů a proteinů s cílem objasnit, jak vyvíjející se repertoár aminokyselin ovlivnil jejich fyzikálně-chemické a biologické vlastnosti a sklon k interakci s evolučně konzervovanými molekulami, jako jsou kofaktory a RNA. V první části jsme prozkoumali soubor nejkonzervovanejších protoribozomálních peptidů s cilem odhalit jejich strukturní a funkční charakteristiky. Pomocí experimentálních a bioinformatických analýz jsme potvrdili převážně nestrukturovanou povahu těchto peptidů a odhalili jejich úlohu při stabilizaci peptidyltransferázového centra a ochraně RNA před degradací. Tyto procesy odráží nejstarší pochody koevoluce RNA a peptidů jež předcházely zrodu posledního univerzálního společného předka (LUCA z angl. Last Universal Common Ancestor). Dále jsme se zaměřili na pre-ribozomálni peptidy s potenciálním prebiotickým významem. Pomocí bioinformatických metod jsme prozkoumali strukturní charakteristiky kompletních knihoven peptidů zahrnujících kanonické a prebioticky přípustné nestandardní aminokyseliny. Predikce...
|
|
|
Functional screening of de novo proteins
Melikov, Aleksandr ; Hlouchová, Klára (vedoucí práce) ; Míšek, Jiří (oponent)
Syntetická biologie obnáší práci zejména se dvěma hlavními typy biologických makromolekul - nukleovými kyselinami a proteiny. Přírodní proteiny představují zanedbatelnou část celého sekvenčního prostoru. Většina tohoto prostoru je dosud neprozkoumaná (jak biologickými systémy, tak i vědeckým úsilím) a může skýtat nepoznaný strukturní a funkční potenciál, kterým se syntetická biologie a proteinové inženýrství zabývá zhruba jen poslední dvě desetiletí. Charakterizace nepřirozených proteinů zahrnuje několik klíčových aspektů: strukturu a její stabilitu, funkci, možnosti interakce s jinými proteiny, nukleovými kyselinami či kofaktory a v neposlední řadě in vivo tolerance. Tato práce se zaměřuje prioritně na funkční testování de novo proteinů, vzešlých buď z dříve nekódujících genomových oblastí, nebo jako produkty proteinového inženýrství. Klíčová slova: de novo proteiny, funkční screening, proteinové knihovny, design proteinů, sekvenční prostor
|
|
|
Biofyzikální charakterizace proteinových knihoven z různých repertoárů aminokyselin
Neuwirthová, Tereza ; Hlouchová, Klára (vedoucí práce) ; Ptáček, Jakub (oponent)
Tato diplomová práce je součástí projektu zabývajícího se evolucí genetického kódu společně se studiem struktury a případné funkce prebiotických proteinů. Repertoár aminokyselin v prvotních proteinech se pravděpodobně v čase měnil a měl tak vliv na vývoj struktury a funkce bílkovin. Prvotní aminokyselinová abeceda byla zřejmě pouze poloviční velikosti dnešní aminokyselinové abecedy a pravděpodobně obsahovala pouze deset z dnešních dvaceti aminokyselin. Zmiňovaných deset aminokyselin bylo prebioticky dostupných převážně ze dvou typů potenciálních zdrojů, endogenních a exogenních. Cílem této práce je příprava (s využitím bezbuněčné exprese) a purifikace dvou randomizovaných proteinových knihoven (obsahujících zhruba 1011 variant) s různým aminokyselinovým složením, a následné srovnání tendence k tvorbě sekundárních a terciárních struktur. Knihovna první totiž obsahuje pouze deset prebioticky dostupných aminokyselin, knihovna druhá všech dvacet, které dnes tvoří genetický kód. Tento projekt by měl pomoci odhalit, jaký přínos mělo zabudování jednotlivých aminokyselin pro vznik struktury bílkovin. Celý výzkum by tak teoreticky mohl přispět k zodpovězení základních otázek nejen z oboru proteinové evoluce, ale i syntetické biologie či proteinového inženýrství. Klíčová slova: proteinové knihovny,...
|
host ::
RSS.