|
|
Počítačové modelování interakcí mezi hyaluronanem a polylysinem
Zlochová, Barbora ; Řeha,, David (oponent) ; Minofar, Babak (vedoucí práce)
Kyselina hyaluronová je biosacharid přirozeně se vyskytující v lidských tkáních. Jako biomateriál s řadou zajímavých vlastností je předmětem zájmu v mnoha průmyslových oblastech jako jsou kosmetika a medicína. Je obecně známo, že polymery kyseliny hyaluronové interagují peptidovými polymery za tvorby komplexů různými fyzikálními vlastnostmi, s velkým potenciálem v oblasti materiálových věd. V této práci byla snaha o charakteristiku tvorby právě takových komplexů na případu jednoho polymerního vlákna kyseliny hyaluronové s polylysinovými vlákny o různém počtu lysinových podjednotek. V teoretické části práce je popsána kyselina hyaluronová a polylysin z hlediska jejich obecných strukturních vlastností, využití a interakcí, je vysvětlena obecná počítačová chemie, jsou definovány principy a parametry molekulární dynamiky MD, a nakonec je popsáno schéma simulace MD podle něhož byly stavěny simulace pto tuto práci. V experimentální části práce byly definovány připravované simulační systémy PLL8, PLL10, 1HA25-8PLL10, 1HA25-10PLL10, 1HA25-12PLL10 společně s parametry a nástroji jež byly využívány k jejich výstavbě, byla popsána práce vprostředí GROMACS, ve kterém celá výstavba simulačních systémů probíhala, dále byla popsána samotná příprava MD simulačních systémů, spuštění jejich výpočetního řešenía analýzy v MetaCentru. V simulovaných systémech byl analyzován počet vodíkových vazeb mezi polymerním vláknem HA a PLL peptidy o různých koncentracích a zároveň jejich interakcemi sokolním rozpouštědlem. Byl studován gyrační poloměr polymerního vlákna HA v přítomnoti PLL peptidů o různých koncentracích. Byla stanovena radiální distribuční fuknce terminálních zbytků na PLL vláknech v okolí terminálních zbytků na povrchu HA při různých koncentracích PLL. Použitím programu VMD byly pořízeny snímky 3D struktur systémů v průběhu simulace. Analýzou dat se nám podařilo definovat a určit, jak se mění interakce mezi HA a PLL komplexy při různých koncentracích PLL peptidů.
|
|
|
New regulatory mechanisms of microtubule nucleation
Černohorská, Markéta ; Dráber, Pavel (vedoucí práce) ; Binarová, Pavla (oponent) ; Hašek, Jiří (oponent)
SOUHRN Mikrotubuly jsou dynamické cytoskeletální polymery, které jsou nepostradatelné pro základní buněčné aktivity, jako je udržení buněčného tvaru, dělení, prostorová distribuce organel, migrace a transport váčků. Přestože je nukleace mikrotubulů z komplexů -tubulinu základním krokem ve formaci mikrotubulárního cytoskeletu, signální dráhy regulující nukleaci z centrosomů, jsou u interfázních buněk neznámé. V odborných studiích jsem se koncentrovali na tyto regulační mechanismy. V savčích buňkách je -tubulin kódován dvěma geny. Ukázali jsme, že -tubulin 2 je schopen zastoupit -tubulin 1 v nukleaci mikrotubulů. Navíc jsme zjistili, že -tubuliny jsou různě exprimovány během časné embryogeneze a v dospělých tkáních u myší. Na základě těchto nálezů navrhujeme, že savčí -tubuliny jsou v otázce nukleace mikrotubulů funkčně rovnocenné. Aktivace žírných buněk vede k formaci protruzí, které jsou tvořeny mikrotubuly v závilosti na vápníku. Objevili jsme dva signální proteiny, PIX a GIT1, které interagují s -tubulinem a lokalizují se na centrozomu. GIT1 je fosforylován na tyrosinu u aktivovaných žírných buněk a interaguje s -tubulinem v závilosti na vápníku. Navrhujeme novou signální dráhu pro reorganizaci mikrotubulů u žírných buněk, ve které na tyrozinech-aktivované GIT1 a PIX spolupracují s vápníkovou...
|
|
|
Studium interakce membránových proteinů na molekulární úrovni pomocí silové spektroskopie, optické spektroskopie a metod výpočetní biochemie
MATĚNOVÁ, Martina
Práce se zabývá studiem role malých aminokyselin v proteinových interakcích za využití experimentálních a teoretických metod. Na základě simulace molekulární dynamiky peptidů představujících zjednodušený model D helixů D1 a D2 proteinů reakčního centra fotosystému II byla formulována hypotéza o interakcích mezi těmito peptidy. Stabilita předpokládaných vodíkových vazeb byla studována experimentálně pomocí silové spektroskopie na mikroskopu atomárních sil. Výsledky obou metod se shodují v tom, že D1-Gly208 hraje zásadní roli ve stabilitě a funkčnosti fotosystému II tím, že vytváří podmínky pro vznik slabých interakcí mezi třemi kontaktními místy helixů: D1-Gly208 (O) a D2-Cys211 (O?), D1-Ser209 (O?) a D2-Ile204 (O), D1-Ser212 (O?) a D2-Gly207 (O). Mutace D1-Gly208 vede ke zvýšené pravděpodobnosti vazby mezi výše zmíněnými aminokyselinami a zvyšuje tak sílu celkové interakce mezi proteiny, [11:08:37 AM] David Kaftan: coz vede k mirnemu snizeni fotosynteticke kapacity PSII (D1-Ser208) nebo k takovym zmenam ve funkcnosti PSII jenz vedou k letalnimu fenotypu (D1-Val208).
|
|
|
Software pro molekulární dynamiku
ŠILHAVÁ, Kristýna
Softwary pro molekulární dynamiku poskytují možnost simulovat systémy složené řádově až z milionů částic, po dobu až několika ns. Tato metoda dovoluje virtuálně experimentovat bez reálné laboratoře, jen s pomocí výpočetní techniky. Molekulární dynamika hraje významnou roli pro pochopení struktur a funkcí biologických, organických i anorganických systémů. Cílem této práce je seznámit se se základy molekulární dynamiky, vyřešit modelové úlohy v programech Amber a Gromacs a zhodnotit možnosti těchto programů. Pro tuto práci jsem měla přístup k výpočetnímu klastru Hermes Přírodovědecké fakulty Jihočeské univerzity zapojeného do projektu MetaCentrum. S programy jsem pracovala pomocí příkazové řádky v operačním systému Linux. V práci jsou popsány formáty souborů potřebné k práci s těmito programy a jak je používat. V Gromacsu i Amberu jsem sestavila a simulovala systémy: 1) voda 2) voda s ionty 3) solvatovaný lysozym. Na těchto vzorových systémech jsem porovnala základní utility k přípravě těchto systémů, ke spuštění simulace a k analýze. Práce by měla posloužit k rychlému seznámení s programy Amber a Gromacs.
|
|
|
Studium interakce membránových proteinů na molekulární úrovni pomocí silové spektroskopie, optické spektroskopie a metod výpočetní biochemie
MATĚNOVÁ, Martina
Práce se zabývá studiem role malých aminokyselin v proteinových interakcích za využití experimentálních a teoretických metod. Na základě simulace molekulární dynamiky peptidů představujících zjednodušený model D helixů D1 a D2 proteinů reakčního centra fotosystému II byla formulována hypotéza o interakcích mezi těmito peptidy. Stabilita předpokládaných vodíkových vazeb byla studována experimentálně pomocí silové spektroskopie na mikroskopu atomárních sil. Výsledky obou metod se shodují v tom, že D1-Gly208 hraje zásadní roli ve stabilitě a funkčnosti fotosystému II tím, že vytváří podmínky pro vznik slabých interakcí mezi třemi kontaktními místy helixů: D1-Gly208 (O) a D2-Cys211 (O?), D1-Ser209 (O?) a D2-Ile204 (O), D1-Ser212 (O?) a D2-Gly207 (O). Mutace D1-Gly208 vede ke zvýšené pravděpodobnosti vazby mezi výše zmíněnými aminokyselinami a zvyšuje tak sílu celkové interakce mezi proteiny, [11:08:37 AM] David Kaftan: coz vede k mirnemu snizeni fotosynteticke kapacity PSII (D1-Ser208) nebo k takovym zmenam ve funkcnosti PSII jenz vedou k letalnimu fenotypu (D1-Val208).
|
host ::
RSS.