Strukturní charakterizace vybraných nukleáz

Mgr. Ivo Kabelka

Bachelor's thesis

Structural Characteristics of Selected Nucleases

Abstract:

Předkládaná bakalářská práce je zaměřena na studium enzymu BsoBI a jeho komplexu s DNA. V práci byl kladen důraz především na popis konformačních změn, umožňujících molekule DNA přístup do vazebného místa a vytvoření komplexu. Pro studium bylo využito výpočetních metod, zahrnujících zejména molekulovou dynamiku a metadynamiku. Provedením několika simulací bylo prokázáno, že enzym BsoBI může v nepřítomnosti molekuly DNA existovat ve stabilní konformaci, při které dochází k oddálení dvou katalytických domén. Tímto je umožněn molekule DNA přístup do vazebného místa. Po navázání molekuly DNA do vazebného místa je pak preferována uzavřená konformace, při níž dochází k úplnému obklopení molekuly DNA enzymem.

Abstract:

This thesis is focused on the study of the structure of the enzyme BsoBI and its complex with DNA. This study was carried out with an emphasis on conformational changes allowing DNA molecule access the binding site and form the protein-DNA complex. Computational methods including molecular dynamics and metadynamics were employed. Several simulations were performed. It was shown that BsoBI enzyme can exist in the absence of DNA molecule in an opened conformation. This stable conformation has a gap between its two catalytic domains allowing DNA access to the binding site. In the presence of DNA inside the binding site, closed conformation was found to be preferred. As a result DNA molecule is then completly encircled by the enzyme.

Keywords

BsoBI, nukleázy, endonukleázy, restrikční endonukleázy, výpočetní chemie, molekulová mechanika, molekulová dynamika, abf, metadynamika, volné energie, nucleases, endonucleases, restriction endonucleases, computational chemistry, molecular mechanics, molecular dynamics, metadynamics, free energies

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 14. 5. 2012

Thesis defence

• Date of defence: 18. 6. 2012
• Supervisor: RNDr. Petr Kulhánek, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Science

Bachelor programme / field:
Biochemistry / Biochemistry