Multiple structure alignment and exploring protein binding sites

Bc. David Sehnal, Ph.D.

Master's thesis

Anotácia:

Tato diplomová práce se zabývá přikládánim molekulárních struktur, převážně vazebných míst proteinů. Jsou prezentovány tři algoritmy: první pro přikládání páru tří-rozměrných struktur, druhý pro hledání párování atomů v proteinech a konečně třetí, umožňující přiložení libovolného množství struktur najednou. Poslední ze zmiňovaných algoritmů také umožňuje výpočet modelu zkoumaného vazebného místa. Součástí práce je implementace zmiňovaných algoritmů v programu pojmenovaném SiteBinder, který mimo jiné obsahuje přátelské uživatelské rozhraní. SiteBinder byl úspěšně testován na reálných datech a porovnán s jinými programy pro přikládání molekul (výsledky SiteBinderu byly lepší anebo alespoň stejně dobré).

Abstract:

This master’s thesis is focused on superimposing molecular structures, particularly protein binding sites. Three algorithms are presented: the first for superimposing a pair of threedimensional structures, the second for finding a pairing of atoms in protein structures, and, finally, the third for superimposing multiple structures at once. Furthermore, models of particular binding sites can be computed using the algorithm for multiple alignment. Part of the thesis is the implementation of the algorithms in a software package called SiteBinder, that also provides a user friendly graphical interface. SiteBinder was successfully tested on real data and compared to other available software for superimposing molecular structures. The results provided by SiteBinder were better or at least as good as those provided by the other software packages.

Keywords

quaternion, rotation matrix, RMSD, multiple, superimposition, alignment, protein, binding site, SiteBinder

Jazyk práce: English

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 6. 1. 2010

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 8. 2. 2010
• Vedúci: doc. RNDr. Radka Svobodová Vařeková, Ph.D.
• Oponent: prof. RNDr. Luděk Matyska, CSc.

Masaryk University

Faculty of Informatics

Master programme / odbor:
Informatics / Theoretical Informatics