1. Mehanizem stabilizacije humanega transportnega proteina transtiretina z rožmarinsko kislinoMeta Kočevar, 2024, master's thesis Abstract: Dedna transtiretinska amiloidoza je avtosomno dominantna bolezen. Nastane kot posledica mutacije v proteinu transtiretinu. Mutacije povzročajo strukturne spremembe proteina, ki jim sledi disociacija v monomere in kasneje agregacija monomerov ter tvorba amiloidnih vlakenc. Vlakenca se nalagajo v tkivih kot so živčevje, srce in ledvice. Nestabilno strukturo proteina, ki jo povzročajo mutacije, je možno stabilizirati z vezavo majhnih molekul na protein. Ena izmed takšnih molekul je rožmarinska kislina.
V magistrskem delu smo z uporabo računalniških simulacij molekulske dinamike ugotavljali, kako mutacija V30M vpliva na stabilnost strukture proteina transtiretina. Na protein smo vezali tudi rožmarinsko kislino in opazovali, ali se z vezavo stabilnost proteina spremeni. Pri tem smo uporabili dva različna načina parametrizacije polja sil za rožmarinsko kislino.
Za pripravo 6 simulacij molekulske dinamike smo uporabili program CHARMM-GUI, za samo izvedbo simulacij pa program NAMD. Rezultate smo vizualno pregledali in analizirali s programoma Chimera in Cytoscape. Analiza trajektorij molekulskih dinamik je obsegala izračun srednjega kvadrata odstopanja, analizo vodikovih vezi in analizo vseh nekovalentnih kontaktov.
Rezultati, ki smo jih pri tem dobili, kažejo, da mutacija V30M povzroči manj stabilno strukturo transtiretina. Avtomatsko parametrizirana rožmarinska kislina na stabilnost kompleksa protein-ligand za nemutirani protein ni imela velikega vpliva, medtem ko je ročno parametrizirana rožmarinska kislina zmanjšala število kontaktov med nemutiranim proteinom in ligandom. V primeru vezave ročno parametrizirane rožmarinske kisline pa smo zaznali veliko število kontaktov med proteinom in ligandom. Ob vezavi rožmarinske kisline na nemutirani protein smo zaznali manjšo stabilnost proteina. Vezava rožmarinske kisline na mutirani protein pa izboljša stabilnost proteina.
Keywords: transtiretin, transtiretinska amiloidoza, rožmarinska kislina, simulacije molekulske dinamike, polje sil, stabilnost proteina
Published in DKUM: 10.10.2024; Views: 0; Downloads: 25
 Full text (4,82 MB) |
2. Vpliv polimorfizma posameznega nukleotida rs 4880 na genu sod2 na sekundarno strukturo encima manganove superoksid-dismutaze : magistrsko deloMatic Broz, 2019, master's thesis Abstract: Reaktivne kisikove spojine so reaktivni prosti radikali, ki nastajajo kot stranski produkt presnove kisika pri celičnem dihanju. Čeprav škodujejo celicam in povzročajo t.i. oksidativni stres, igrajo pomembno vlogo pri celični signalizaciji in v imunskem odzivu, zato je konstanta koncentracija teh molekul ključna za pravilno delovanje celic. V mitohondriju, največjem viru kisikovih prostih radikalov, deluje encim MnSOD, ki katalizira razgradnjo superoksidnega aniona.
V magistrskem delu smo s pomočjo računalniških simulacij molekulske dinamike želeli ugotoviti, kako dimorfizem Ala16Val vpliva na sekundarno strukturo 24 aminokislin dolge mitohondrijske tarčne sekvence MnSOD, ki je ključna za uspešen transporta prekurzorske MnSOD v mitohondrijski matriks in posledično za uspešen transport MnSOD v mitohondrij, kjer le-ta opravlja svojo funkcijo.
Za načrtovanje treh modelov obeh variant smo uporabili predpostavljeno strukturo iz literature in spletni orodji za določevanje sekundarne strukture peptidov PEPFOLD3 in Phyre2. S pomočjo programa PyMOL in spletnega orodja H++ smo pripravili vhodne datoteke za poganjanje simulacij molekulske dinamike s programskim paketom GROMOS++.
Dobljeni rezultati kažejo, da sta najstabilnejša modela za obe varianti napovedana z orodjem Phyre2: dvakrat prekinjen α-heliks za alanin in neprekinjen α-heliks za valin, kot stabilna, pa sta se izkazala tudi modela, napovedana s PEPFOLD3. Rezultati za varianto z alaninom kažejo na α-heliks, katerega enkrat prekine zavoj. Rezultati za valin so deloma razdvojeni in kažejo, da je najbolj stabilen krajši α-heliks, kot ga je predvideval začetni model. Obe ugotovitvi sta tudi v skladu z literaturo, ki pravi, da imajo prekurzorske sekvence večinoma obliko amfifilnih α-heliksov. V svoji raziskavi smo ovrgli hipotezo, da sta strukturi, predpostavljeni v dosedanji literaturi, stabilni.
Keywords: manganova superoksid-dismutaza, polimorfizem rs4880, mutacija Ala16Val, simulacije molekulske dinamike
Published in DKUM: 21.10.2019; Views: 1735; Downloads: 187
Full text (2,13 MB) |
3. Vpliv mikrovalov na zvijanje e2 -peptida: računalniški pristopSimon Kocbek, 2018, undergraduate thesis Abstract: Tehnologija je iz dneva v dan bolj integrirana v naše življenje. Hiter razvoj nam je prinesel veliko naprav, ki nam olajšujejo vsakodnevno življene. Veliko število teh komunikacijskih, navigacijskih in skpektroskopskuh naprav pri delovanju izseva mikrovalove. Zaradi visoke izpostavljenosti mikrovalovom je pomembno, da preučimo morebitne negativne vplive te tehnologije. V ta namen smo se odločili, da raziščemo vpliv mikrovalov na gardnike neših teles - peptide. Ubrali smo računalniški pristop in s pomočjo molekulske dinamike preučevali vpliv mikrovalov na zvijanje betapeptida. Z uporabo razklopljnenih termostatov smo ločeno nastavljali rotacijsko, translacijsko in vibracijsko temperaturo sistema betapeptida v raztopini. Primerjali smo zvijanje peptida pod pogoji klasičnega in mikrovalovnega segrevanja in prišli do zaključka, da rotacijsko gibanje polarnega metanola prekine vodikove vezi med topilom in peptidom, kar vodi do tvorbe novih vodikovih vezi med atomi vijačnice. Posledica tega je kompaktnjše zvitje betapeptida. Prav taki strnjeni agregati lahko vodijo do nastanka amiloidnih nitk, ki so povezane z nevrodegenerativnimi boloznimi, kot je Alzheimerjeva bolezen.
Keywords: Mikrovalovi, simulacije molekulske dinamike, betapeptid, zvijanje
Published in DKUM: 05.10.2018; Views: 1582; Downloads: 113
Full text (6,69 MB) |
