|
|
Interactions of Proteins with Nucleic Acids: from Structure to Specificity
Jakubec, Dávid ; Vondrášek, Jiří (vedoucí práce) ; Šponer, Jiří (oponent) ; Zagrovic, Bojan (oponent)
Sekvenčně-specifické interakce mezi proteiny a nukleovými kyselinami mají zásadní roli v biologii buňky. I když několik molekulárních mechanismů podílejících se na vazebné speci- ficitě bylo empiricky vypozorováno, žádný obecný rozpoznávací kód pro protein-DNA interakce nebyl zatím popsán. V této disertační práci prozkoumávám vybrané charakter- istiky protein-DNA interakcí pomocí výpočetních metod. Nejdřív jsou studovány párové interakce mezi základními stavebními prvky biomolekul-aminokyselinami a nukleotidy. Je ukázáno, že některé statisticky nabohacené, biologicky relevantní interakční motivy odpovídají energeticky nejvýhodnějším geometrickým uspořádáním daných vazebných partnerů. Dále je demonstrován vztah mezi fyzikálně-chemickými vlastnostmi aminoky- selin nacházejících se na rozhraní proteinu s DNA a lokálními topologickými charak- teristikami DNA dvoušroubovice. V další části je prozkoumána využitelnost postupů založených na molekulové dynamice při popisu vazebných rovnováh v systémech protein- DNA. Jsou pozorovány rozdíly nejen mezi popisem získaným na základě počítačových simulací a experimentálními výsledky, ale i mezi výsledky získanými s využitím dvou různých molekulárně mechanických silových polí. V závěru jsou prozkoumány obecnější evoluční charakteristiky struktury proteinů a je...
|
|
|
Computational study of short peptides and miniproteins in different environments
Vymětal, Jiří ; Vondrášek, Jiří (vedoucí práce) ; Svozil, Daniel (oponent) ; Berka, Karel (oponent)
Peptidy, kromě své biologické funkce, představují take důležité modely nesbalených, de- naturovaných nebo nestrukturovaných proteinů. Pobobně důležitými modely pro exper- imentální i teoretické studium sbalování proteinů jsou miniproteiny, jako např. Trp- cage. Chování peptidů i proteinů lze studovat v počítačových simulacích pomocí metod molekulární dynamiky, které umožnují sledovat děje v atomistickém rozlišení. Tyto metody však čelí však dvěma zásadním problémům - přesnosti používaných energetick- ých funkcí a nedostatečnému vzorkování konformačních stavů. V této disertaci jsem se zabýval oběma okruhy problémů. Vliv rozdílných, běžně používných energetických funkcí ("force fields") byl testován na modelu aminokyselinových dipeptidů. Žádná sada parametrů však nedokázala konzis- tentně reprodukovat konformační preference jednotlivých aminokyselin. Výsledky simu- lací byly mezi sebou srovnány a byly hledány příčiny jejich vzájemných odlišností. Abychom odhalili, jakým způsobem různé podmínky ovlivňují konformační stavy peptidů, zkoumali jsme vlastnosti aminokyselin v AAXAA peptidech. Simulace odhalily zásadní rozdíl ve vlivu tepelné a chemické denaturace (močovinou) na charakter a zastoupení konformací peptidů, stejně jako konformačních preferencí jednotlivých aminokyselin. K problematice vzorkování...
|
host ::
RSS.