Konformace cukrfosfátové páteře a deoxyribózy v protein-DNA komplexech.

Bc. Filip ČERNÝ

Master's thesis

Conformation of sugar-phosphate backbone and deoxyribose in protein-DNA complexes.

Anotácia:

Pomocí molekulární dynamiky (MD) je možné počítat Gibbsovu energii, predikovat vývoj molekulárních systémů v čase nebo simulovat vazbu ligandu do vazebného místa proteinu. Proto, abychom obdrželi co nejpřesnější výsledky, je nutné mít silové pole, které správně popisuje dané systémy. Tato práce se zaměřuje na ověřování kvality silových polí pro modelování nukleových kyselin v MD simulacích a konkrétně na parametr P cukerného kruhu a torzní úhly a při popisu A formy DNA v protein-DNA komplexech silovými poli OL15 a bsc1 v programu AMBER. Analýzou simulací pěti protein-DNA komplexů v obou silových polí bylo zjištěno, že ani jedno silové pole nepopisuje správně stabilitu A formu DNA a bylo by vhodné se při korekcích těchto polí zaměřit na parametr P a jeho popis stability C3'-endo konformace.

Abstract:

Molecular dynamics (MD) modeling can be used to calculate Gibbs energy, to predict the evolution of a molecular system over time or t simulate the binding of a ligand to the active site of a protein. For accurate molecular dynamics results, it is necessary to have a force field that describes the systems correctly. This work is focused on verification of quality of the force field used to model nucleic acids in MD simulations, specifically on the role of sugar pucker and torsion angles a in describing the A form of DNA in protein-DNA complexes simulated by the OL15 and bsc1 force fields in AMBER program. Analysis of the results of five simulations of protein-DNA complexes in both force fields indicates that neither force field correctly describes the A form of DNA. Next force field correction should be aimed at sugar pucker and its description of the C3'-endo conformation.

Kľúčové slová

Molekulární dynamika, molekulová mechanika, silové pole, empirický potenciál, OL15, bsc1, parametr P cukerného kruhu, nukleové kyseliny, A-DNA, glykosidický úhel, protein-DNA interakce

Jazyk práce: Czech

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 29. 4. 2022

Obhajoba závěrečné práce

• Vedúci: doc. RNDr. Petr Jurečka, Ph.D.

Palacký University Olomouc

Faculty of Science

Master programme / odbor:
Physics / Molecular Biophysics