|
|
Large-Scale Analysis of the Ligand Transport and Docking inside of the Protein Tunels
Ježík, Andrej ; Martínek, Tomáš (oponent) ; Musil, Miloš (vedoucí práce)
This thesis discusses large-scale analysis of the ligand transport and docking inside of the protein tunnels. Protein-ligand interactions are involved in processes such as cell signalling, transport, metabolism, regulation, gene expression, and enzyme activity. To understand the interaction between these molecules is vitally important for the research for new pharmaceuticals. The procedure of protein-ligand docking involves the following steps: (i) finding the structures of proteins (receptors) and ligands, (ii) identifying ligand binding sites, (iii) considering receptor/ligand flexibility, and (iv) computing interaction energy between the receptor and the ligand. Additional functionality will be implemented to allow CaverWeb to test a complete set of pre-processed drug ligands on a protein, in an effort to enhance the efficiency of the procedure for large sets of ligands, which will allow a much smoother workflow.
|
|
|
Modelování interakcí cytochromů P450 s flavodoxinem
Culka, Martin ; Martínek, Václav (vedoucí práce) ; Chmelík, Josef (oponent)
Cytochromy P450 jsou různorodá skupina hemových enzymů vyskytujících se u vět- šiny organismů na Zemi. U lidí zasahují např. do metabolismu cizorodých látek, bakterie jsou schopné díky nim metabolizovat různé hydrofobní substráty. Obecnou reakcí kata- lyzovanou cytochromy P450 je monooxygenace, tedy vnesení jednoho atomu z molekuly kyslíku do substrátu a redukce druhého za vzniku vody. Pro redukci kyslíku je třeba dodávat elektrony, jako donor elektronů u eukaryot obvykle slouží NADPH:cytochrom P450 oxidoreduktasa či cytochrom b5, u bakterií však donorem elektronů bývají malé FeS proteiny a flavoproteiny Již dříve bylo ukázáno, že bakteriální donor elektronů fla- vodoxin je schopen dodávat elektrony některým lidským cytochromům P450 in vitro. V této práci jsem se snažil ověřit hypotézu, že flavodoxin je zodpovědný za redukci vybraných lidských (1A2, 2A6, 2A13, 2C9, 2C19, 3A4) a bakteriálních (101A1 a 176A1) cytochromů P450 heterologně exprimovaných v buňkách Escherichia coli. Ke studiu byly použity techniky molekulového modelování. Byla navržena sada možných orientací komplexu jednotlivých cytochromů P450 s flavodoxinem metodou řízeného "dockingu a následně byla ověřena stabilita těchto komplexů řízenou disociací. Byly vybrány nejstabilnější orientace pro každý cytochrom P450, ty byly dále optimalizovány...
|
|
|
Příprava a charakterizace vazebných proteinů mimikujících epitopy protilátek neutralizujících virus HIV-1
Šulc, Josef ; Malý, Petr (vedoucí práce) ; Novotný, Marian (oponent)
Tři dekády trvající pandemie viru HIV stála život již desítky milionu lidí, další desítky milionů se s touto nevyléčitelnou chorobou potýkají do dnešního dne. Současné neúspěchy ve vývoji ochranné vakcíny jsou způsobeny zejména extrémní mutační schopností viru, jeho velmi efektivním molekulárním štítem odrážejícím útoky imunitního systému a jeho nesmírnou variabilitou. Významným přelomem posledních let byl popis řady tzv. široce neutralizujících protilátek proti HIV-1, které nesou velmi účinnou a širokou neutralizační odezvu. Dosud se však nepodařilo nalézt cestu k navození vysoké produkce podobně účinných neutralizačních protilátek, které by ochránili imunizované jedince před infekcí a případným rozvojem syndromu AIDS. Tato práce popisuje výsledky výzkumu, který vedl k in vivo i in vitro prokázání funkčnosti konceptu tzv. proteinové mimetiky, tedy schopnosti kopírovat epitop virových povrchových proteinů, a tak vybudit účinnou imunitní odpověď ve formě produkce cílených široce neutralizujících protilátek. Účinek v tomto přístupu přináší rekombinantní vazebné proteiny na bázi proteinového scaffoldu Myomedin. Tato práce popisuje výběr a charakterizaci vazebných proteinů mimikujících epitopy nejúčinnější široce neutralizující protilátky 10E8. Ukazuje, že vazebné afinity vybraných Myomedinových...
|
|
|
Large-Scale Analysis of the Ligand Transport and Docking inside of the Protein Tunels
Ježík, Andrej ; Martínek, Tomáš (oponent) ; Musil, Miloš (vedoucí práce)
This thesis discusses large-scale analysis of the ligand transport and docking inside of the protein tunnels. Protein-ligand interactions are involved in processes such as cell signalling, transport, metabolism, regulation, gene expression, and enzyme activity. To understand the interaction between these molecules is vitally important for the research for new pharmaceuticals. The procedure of protein-ligand docking involves the following steps: (i) finding the structures of proteins (receptors) and ligands, (ii) identifying ligand binding sites, (iii) considering receptor/ligand flexibility, and (iv) computing interaction energy between the receptor and the ligand. Additional functionality will be implemented to allow CaverWeb to test a complete set of pre-processed drug ligands on a protein, in an effort to enhance the efficiency of the procedure for large sets of ligands, which will allow a much smoother workflow.
|
|
|
Komparativní strukturní analýza povrchových virulentních faktorů Borreliella spp. se zaměřením na konzervovanost topologie jejich povrchu
Zdrha, Alois ; Drbal, Karel (vedoucí práce) ; Nunvář, Jaroslav (oponent)
Gram-negativnı́ bakterie rodu Borreliella jsou původcem dnes rozšiřujı́cı́ho se one- mocněnı́ lymeské borreliózy. Jejich zařazenı́ mezi gram-negativnı́ bakterie je ale zavádějı́cı́, jelikož se od nich značně odlišujı́ svým komplexnı́m genomem, patogennı́mi adaptacemi na hostitele a složenı́m své povrchové membrány. Jeden druh borreliell může obsahovat vedle jednoho konzervovaného chromozomu až 23 variabilnı́ch plasmidů. I přesto borre- liellám scházı́ mnoho důležitých proteinů pro syntézu klı́čových sloučenin, a proto musı́ tyto sloučeniny zı́skávat od hostitele. Aby borreliella mohla využı́vat metabolické procesy hostitele ke své reprodukci, musı́ nejdřı́ve hostitele infikovat a následně i přežı́t jeho imunitnı́ obranu. K tomu jı́ sloužı́ virulentnı́ faktory, mezi které patřı́ zejména značně variabilnı́ povrchové lipoproteiny. Právě variabilita těchto lipoproteinů ztěžuje využitı́ povrchových epitopů při detekci a následně i přı́padné protilátkové terapii, protože většina dominantnı́ch antigennı́ch epitopů borreliell se nacházı́ ve variabilnı́ch částech zmı́něných lipoproteinů. K určenı́ vhodných cı́lů pro protilátky dnes můžeme využı́t algoritmy, které sta- novı́ evolučně konzervované epitopy na základě...
|
|
|
Teoretická studie enzymů spojených s procesem karcinogeneze: DNA polymerázy β a cytochromů P450
Jeřábek, Petr ; Martínek, Václav (vedoucí práce) ; Entlicher, Gustav (oponent) ; Ettrich, Rüdiger (oponent)
Disertační práce přispěla k poznání funkce dvou typů enzymů participujících na procesech karcinogeneze, DNA polymerázy (pol ) a cytochromů P450 (CYP). Pol je součástí opravného systému DNA "Base Excision Repair" (BER), kde tento enzym provádí vkládání nového nukleotidu do řetězce DNA na základě párování s bází templátového řetězce. Mutované formy pol byly nalezeny v 30% lidských tumorů, což ukazuje na její důležitou úlohu v procesu karcinogeneze. V disertační práci byly studována schopnost pol rozlišovat mezi "správnou" a "špatnou" bází v průběhu jejího vkládání do DNA, tzv. "fidelitu" (přesnost přiřazení "správného" nukleotidu, v duchu pravidel komplementarity). K tomu byly využity metody počítačového modelování, vhodné pro porovnání energetických rozdílů mezi komplexy obsahující "správnou" a "špatnou" bází. Použita byla metoda výpočtu volných energií LRA. Výsledky signalizují, že jeden z hlavních příspěvků k celkové "fidelitě" pol spočívá v lepší stabilizaci tranzitního stavu nukleofilní substituce "správné" báze, oproti "špatné". Tento rozdíl přispívá 80-ti násobkem k celkové "fidelitě"¨ tohoto enzymu. Identifikovány byly i strukturní prvky, které jsou důležité pro "fidelitu" pol i katalýzu tohoto enzymu. Pro studium sledující vliv mutací na "fidelitu" pol byly použity metody FEP...
|
|
|
Modelování interakcí cytochromů P450 s flavodoxinem
Culka, Martin ; Martínek, Václav (vedoucí práce) ; Chmelík, Josef (oponent)
Cytochromy P450 jsou různorodá skupina hemových enzymů vyskytujících se u vět- šiny organismů na Zemi. U lidí zasahují např. do metabolismu cizorodých látek, bakterie jsou schopné díky nim metabolizovat různé hydrofobní substráty. Obecnou reakcí kata- lyzovanou cytochromy P450 je monooxygenace, tedy vnesení jednoho atomu z molekuly kyslíku do substrátu a redukce druhého za vzniku vody. Pro redukci kyslíku je třeba dodávat elektrony, jako donor elektronů u eukaryot obvykle slouží NADPH:cytochrom P450 oxidoreduktasa či cytochrom b5, u bakterií však donorem elektronů bývají malé FeS proteiny a flavoproteiny Již dříve bylo ukázáno, že bakteriální donor elektronů fla- vodoxin je schopen dodávat elektrony některým lidským cytochromům P450 in vitro. V této práci jsem se snažil ověřit hypotézu, že flavodoxin je zodpovědný za redukci vybraných lidských (1A2, 2A6, 2A13, 2C9, 2C19, 3A4) a bakteriálních (101A1 a 176A1) cytochromů P450 heterologně exprimovaných v buňkách Escherichia coli. Ke studiu byly použity techniky molekulového modelování. Byla navržena sada možných orientací komplexu jednotlivých cytochromů P450 s flavodoxinem metodou řízeného "dockingu a následně byla ověřena stabilita těchto komplexů řízenou disociací. Byly vybrány nejstabilnější orientace pro každý cytochrom P450, ty byly dále optimalizovány...
|
host ::
RSS.