Prostorové porovnávání biologicky významných motivů proteinů

RNDr. Lukáš Pravda

Bakalářská práce

3D structure comparison of biologically important motifs in proteins

Anotace:

Cílem bakalářské práce bylo nejprve zhodnotit, které programy jsou vhodné pro superpozici malých proteinových motivů. Mým úkolem bylo zanalyzovat software VMD, Chiméra, PyMOL a SiteBinder. Pro automatizaci těchto analýz jsem vytvořil dva softwarové nástroje, které mi umožnily efektivně zpracovat velké množství dat. Analyzovaný software jsem otestoval pro rozsáhlé sady vstupních molekul a rovněž ověřil jeho robustnost. Na základě tohoto srovnání se jako nejvhodnější software ukázal program SiteBinder. Tento nástroj byl aplikován na konkrétní biochemický problém - studium struktury BH3 domén proteinů, účastnících se apoptózy (programované smrti buňky). Součástí této práce byl návrh a implementace podpůrného programu pro vytváření modelů vybraných částí proteinů. Nakonec byly pomocí těchto nástrojů porovnány proteinové domény, které hrají v apoptóze zásadní roli. Na základě porovnání jejich terciárních struktur, byly tyto domény zařazeny do skupin.

Abstract:

The aim of the bachelor’s thesis is at first to decide which programs are suitable for superposition of small protein motifs. My task was to analyze the VMD, the USCF Chimera, the PyMOL and the SiteBinder softwares. For automation of these analysis I created two software tools which enabled me to process a huge amount of data effectively. I tested the analyzed software on broad varieties of molecules. Based on this comparison, the most suitable software appeared to be the SiteBinder. Afterwards this tool was applied on a particular biochemistry problem – study of BH3 proteins domains structure, which are related to the apoptosis (programmed cell death). A part of this thesis is also a design and implementation of a support tool for particular proteins´ parts model creation. Finally, thanks to those tools, protein domains which take an important role in apoptosis were compared. Based on their tertiary structure comparison those domains were cathegorized into groups.

Klíčová slova

proteiny, metaloproteiny, RMSD, apoptóza, SiteBinder, VMD, USCF Chiméra, PyMOL, proteinový motiv, kvaterniony.

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 24. 5. 2010

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 24. 6. 2010
• Vedoucí: doc. RNDr. Radka Svobodová Vařeková, Ph.D.
• Oponent: Ing. Matej Lexa, Ph.D.

Masarykova univerzita

Fakulta informatiky

Bakalářský studijní program / obor:
Aplikovaná informatika / Bioinformatika