Studium interakčního místa RNA-vázajícího proteinu pomocí NMR a výpočetních metod

Bc. Tomáš Hošek

Master's thesis

The NMR a computational study of the interacting site of RNA-binding protein

Abstract:

Cílem této diplomové práce je výzkum interakcí mezi inhibitory a RNA-vázajícím proteinem. Tento protein hraje důležitou roli v mechanismu RNA interference, proto výzkum jeho inhibitorů může najít využití ve farmaceutickém průmyslu. Pro výzkum byly použity metody nukleární magnetické rezonance (NMR) a programy pro molekulární docking. Na NMR spektrometru byla naměřena sada dvou- a troj-rezonančních experimentů, které se běžně používají při přiřazení rezonančních frekvencí proteinu a při určování proteinových 3D struktur. Struktura studovaného proteinu byla počítána programem CYANA. Disociační konstanty komplexů inhibitoru s proteinem měli být určeny pomocí NMR titrace, kterou se ovšem nejen z časových důvodů nepodařilo naměřit a vyhodnotit. Pro predikci struktury komplexů inhibitorů se studovaným RNA-vázajícím proteinem byl použit program AutoDock Vina. Stabilita a kvalita předpovězených komplexů byla poté posouzena programem DrugScore. Ze získaných výsledků vyplývá, že pevnost vazby inhibitoru k proteinu nejvíce závisí na struktuře inhibitoru.

Abstract:

This master thesis is describing the investigation of the interaction between inhibitors and RNA-binding protein. This protein plays one of the crucial roles in RNA interference machinery and hence there is high interest of pharmaceutical industry in the research of its inhibitors. NMR techniques and molecular docking approach have been utilized to reveal the fundamental principles of the interaction between the inhibitors and the RNA-binding protein. Set of NMR double- or triple-resonance experiments were acquired with the aim to assign the resonances of the protein and to determine a 3D structure of the protein. Structure of the free protein was calculated by program CYANA. Molecular docking calculations with program AutoDock Vina was performed to predict the binding orientation of the inhibitors to the protein. Stability and/or quality of the complexes predicted by Vina was evaluated by web-based software, DrugScore. DrugScore results indicated that the crucial factor for binding affinity of inhibitor to the studied protein is its structural shape.

Keywords

Nuclear magnetic resonance, protein-ligand interaction, molecular docking, RNA interference Nukleární magnetická rezonance, interakce protein-ligand, molekulární docking, RNA interference

Language used: English

Date on which the thesis was submitted / produced: 13. 5. 2011

Thesis defence

• Date of defence: 9. 6. 2011
• Supervisor: Mgr. Karel Kubíček, PhD.

Masaryk University

Faculty of Science

Master programme / field:
Physics / Biophysics