1. Primerjava proteomov glavnih predstavnikov virusov iz družine Filoviridae in identifikacija potencialnih vezavnih mest za načrtovanje ligandov : magistrsko deloKatja Gole, 2024, magistrsko delo Opis: Virus Ebola Zaire (EBOV) in virus Marburg Marburg (MARV) sta glavna predstavnika družine Filoviridae, ki pri ljudeh povzročata hudo virusno hemoragično mrzlico, s stopnjo smrtnosti do 90 %. Kljub temu je zaradi le občasnih izbruhov bolezni, ki jih ni možno predvideti, razvoj zdravil okrnjen in se izvaja predvsem v akademskih krogih. V magistrskem delu smo preverjali podobnost virusnih proteomov in vezavnih mest z namenom, da bi v prihodnje bilo možno načrtovati učinkovine, ki bi se lahko vezale na terapevtske tarče obeh virusov. EBOV in MARV kodirata enakih sedem proteinov, in sicer NP, VP35, VP40, GP, VP30, VP24 in L protein, ki imajo glede na informacije, ki smo jih pridobili s pomočjo podatkovnih zbirk UniProt in PDB, podobne funkcije in zgradbo. Podobnost proteomov smo potrdili še z BLAST analizo aminokislinskih sekvenc med posameznimi proteini obeh virusov, pri čemer se podobnost proteinov giblje med 44 in 55 %, oziroma 68 % v 1. delu sekvence L proteinov. S programom ProBiS smo glede na primerjavo z že znanimi strukturami podobnih proteinov določili potencialna vezavna mesta in pripadajoče potencialne ligande. Vezavna mesta smo opisali in jih primerjali s pomočjo superpozicije proteinov obeh virusov. Kot rezultat smo pridobili tri pare podobnih vezavnih mest, ki se kljub podobnosti razlikujejo v posameznih aminokislinah, kar smo dokazali z BLAST primerjavo. S PLIP analizo smo pokazali, da aminokislinski ostanki v vezavnem mestu posameznega virusa tvorijo podobne interakcije z enakimi ligandi in da s tem obstaja možnost načrtovanja terapevtikov, ki bi se hkrati vezali na tarče EBOV in MARV.
Ključne besede: Ebola, Marburg, BLAST, vezavna mesta, ProBiS, načrtovanje ligandov
Objavljeno v DKUM: 11.07.2024; Ogledov: 104; Prenosov: 24
 Celotno besedilo (15,22 MB) |
2. Detekcija ohranjenih vod na medproteinskih površinah : diplomsko delo univerzitetnega študijskega programa I. stopnjeInes Masten, 2020, diplomsko delo Opis: Študij ohranjenih vod je v sodobni farmacevtski kemiji ključnega pomena. Ne samo da ima voda pomembno vlogo v vseh bioloških procesih, temveč molekule vode ključno prispevajo pri interakcijah med proteini. Kristalne strukture kompleksov, pridobljene z visoko ločljivostjo iz različnih vendar homolognih proteinov, so pokazale, da so nekatere vode na medproteinski površini ohranjene med dvema homolognima kompleksoma. Ohranjene vode nastopajo pri tvorjenju vodikovih vezi, imajo strukturno vlogo pri makromolekulah, kjer tvorijo kompleksne mreže molekul, ki stabilizirajo njihovo strukturo. V diplomski nalogi smo s pomočjo računalniškega programa PyMOL identificirali medproteinsko površino sistema programirane celične smrt hPD-1 in njenega liganda hPD-L1 ter sistema beta rastnega faktorja Tgf-β3 in receptorja Tgf-β tipa II. Na tej medproteinski površini smo nato z orodjem ProBis H2O identificirali ohranjene molekule vode. Za vsako molekulo vode smo analizirali njene interakcije z aminokislinskimi ostanki in z ostalo medproteinsko površino. Ugotovili smo, da nekatere od teh ohranjenih molekul vod igrajo pomembno vlogo pri interakcijah med proteini ter so ključnega pomena za nujno komplementarnost. Poleg tega smo izračunali tudi energijo medproteinske interakcije in analizirali, kako vode vplivajo na celotno površino in vezavo med proteinoma. Rezultati analize nam lahko pomagajo pri predvidevanju interakcij med proteini, karakterizaciji vezavnih mest ter optimizaciji in razvoju zdravil
Ključne besede: ohranjene vode, medproteinska površina, vodikova vez, hidrofobni učinek, ProBiS H2O
Objavljeno v DKUM: 08.10.2020; Ogledov: 754; Prenosov: 80
Celotno besedilo (2,97 MB) |
3. Računalniško načrtovanje terapevtskih proteinov : diplomsko delo visokošolskega strokovnega študijskega programa I. stopnjeŽan Smrekar, 2019, diplomsko delo Opis: Z uporabo računalniških programov in simulacij lahko predvidimo in predstavimo situacijo iz resničnega sveta oziroma se ji precej približamo. Kompleksnejše simulacije modelirajo potek interakcij, ki so ključne pri razumevanju delovanja in razvoju novih zdravilnih učinkovin. Pri zdravljenju rakavih bolezni postaja vse pomembnejša uporaba imunoterapije, kjer gre za pristop k zdravljenju raka z uporabo terapevtskih proteinov oziroma bioloških zdravil, ki izboljšajo in obnovijo človeški imunski sistem. Med biološka telesa spadajo tudi monoklonska protitelesa (rituksimab, pembrolizumab, obinutuzumab ...), ki lahko delujejo na različne načine. Pogosto se uporabljajo kot inhibitorji rakastih celic, agonisti ali signalne molekule. Protitelesa delujejo v zdravstvu popolnoma zadovoljivo, vendar obstajajo primeri, ko ne dosežejo želenega učinka in imajo negativne stranske učinke. Zaradi takšnih primerov se v uporabo vključujejo novi terapevtski proteini afimeri. V primerjavi s protitelesi gre za manjše proteine, ki se vežejo na tarčne molekule s podobno afiniteto in jih generirajo ter proizvajajo s procesi, za katere ne potrebujejo živih organizmov.
V diplomski nalogi smo se osredotočili na protitelesa, ki tarčno delujejo na receptor CD20, izražen na površini limfocitov B. Naša naloga je bila računalniško načrtovati terapevtski protein afimer s podobno vezavo in afiniteto.
Problema smo se lotili s pomočjo računalniških programov. Ustrezna monoklonska protitelesa smo poiskali z uporabo spletnega strežnika ProBiS. Za analizo in grafični pregled vezavnih mest smo uporabili računalniški program PyMol in za modeliranje končne konformacije afimera vključili vtičnik PyMod 2.0.
V diplomskem delu je prikazano računalniško modeliranje afimera, ki se veže na epitop človeškega receptorja CD20 s podobno afiniteto, kot je vezava med receptorjem in protitelesi.
Ključne besede: imunoterapija, monoklonska protitelesa, afimer, receptor CD20, PyMol, ProBiS
Objavljeno v DKUM: 10.10.2019; Ogledov: 1654; Prenosov: 209
Celotno besedilo (5,92 MB) |
4. Načrtovanje in razvoj novih protimikrobnih spojin z uporabo ProBiS računalniških pristopovKatarina Kores, 2018, magistrsko delo Opis: Mikroorganizmi, kamor uvrščamo bakterije, glive in viruse, še danes povzročajo veliko bolezni, učinkovitost zdravil pa zaradi večanja odpornosti mikroorganizmov upada. Zato je iskanje novih protimikrobnih spojin izredno pomembno. V magistrski nalogi smo se osredotočili na encim metionin aminopeptidazo, katerega naloga je pospeševanje odstranjevanja N-terminalnega metionina v procesu translacije. Njegova inhibicija bi namreč lahko predstavljala zametke zdravljenja raka in bakterijskih infekcij, saj se encim v različnih tipih nahaja v več mikroorganizmih; mi smo osredotočili na bakteriji Escherichia coli in Mycobacterium tuberculosis.
Encim metionin aminopeptidaza v vezavnem mestu vsebuje dva kovinska iona. Posledično smo se osredotočili na iskanje novih potencialnih protimikrobnih spojin, ki imajo sposobnost keliranja. Keliranje oziroma kelacijski efekt predstavlja koordinativno vezavo liganda na kovinski atom z vsaj dvema koordinacijskima vezema, pri procesu kelacije pa se ustvari 5- ali 6-členski obroč.
Problema smo se lotili s pomočjo računalniškega modeliranja, ki se vedno pogosteje uporablja pri razvoju novih zdravil. Nove protimikrobne spojine smo iskali s tehniko molekulskega sidranja, ki smo ga izvajali z računalniškim programom, ki ga razvijajo v Laboratoriju za molekularno modeliranje na Kemijskem inštitutu.
Iz podatkovne baze ZINC smo pripravili bazo ligandov, sposobnih kelacije, z večstopenjskim filtriranjem malih molekul glede na njihove SMARTS opise. Prav tako smo pripravili proteinske strukture metionin aminopeptidaze za oba organizma in koordinate vezavnih mest.
Pridobili smo 19 novih spojin, ki so kazale velik potencial za inhibicijo encima na osnovi kelatnega efekta.
Ključne besede: protimikrobne spojine, metinonin aminopeptidaza, kelatni efekt, ProBiS, molekulsko sidranje
Objavljeno v DKUM: 04.12.2018; Ogledov: 1343; Prenosov: 131
Celotno besedilo (2,17 MB) |
5. Scaffold hopping and bioisosteric replacements based on binding site alignmentsSamo Lešnik, Janez Konc, Dušanka Janežič, 2016, izvirni znanstveni članek Opis: Bioisosteric replacements and scaffold hopping play an important role in modern drug discovery and design, as they enable the change of either a core scaffold or substitutes in a drug structure, thereby facilitating optimization of pharmacokinetic properties and patenting, while the drug retains its activity. A new knowledge-based method was developed to obtain bioisosteric or scaffold replacements based on the extensive data existing in the Protein Data Bank. The method uses all-against-all ProBiS-based protein superimposition to identify ligand fragments that overlap in similar binding sites and could therefore be considered as bioisosteric replacements. The method was demonstrated on a specific example of drug candidate – a nanomolar butyrylcholinesterase inhibitor, on which bioisosteric replacements of the three ring fragments were performed. The new molecule containing bioisosteric replacements was evaluated virtually using AutoDock Vina; a similar score for the original and the compound with replacements was obtained, suggesting that the newly designed bioisostere compound might retain the potency of the original inhibitor.
Ključne besede: bioisosteres, scaffold hopping, protein alignment, ProBiS, drug design, analysis methods, matter structure, modelling
Objavljeno v DKUM: 05.07.2017; Ogledov: 1237; Prenosov: 431
Celotno besedilo (2,30 MB)
Gradivo ima več datotek! Več... |
