Porovnání interakce tubulinu s různými kancerostatickými ligandy

Mgr. Miroslav Jurásek

Bakalářská práce

Comparison of interaction between tubulin and various anti-cancer drugs

Anotace:

V této bakalářské práci jsem se pokusil zjistit, které ze tří dobře známých vazebných míst tubulinu (Vinca, Taxanové a Kolchicinové) je vazebným místem pro tubulysin. Tubulysin je vysoce účinná antimitotická látka, která je schopná u dělících se buněk indukovat apoptózu svým působením na tubulin mikrotubulů. Avšak způsob, jakým se tubulysin váže na tubulin a jak vypadá struktura komplexu tubulin-tubulysin je stále nezodpovězenou otázkou. K nalezení odpovědi na tuto otázku jsem se rozhodl využít procesu molekulového dokování, který je schopen nalézt pravděpodobné způsoby interakce mezi receptorem (tubulin) a ligandem (tubulysin). Jako receptorové molekuly jsem využil struktury tubulinu z PDB a pro ligand jsem použil strukturu vázaného tubulysinu získanou za pomoci NMR. Jako výsledek dokování jsem získal soubor možných konformací tubulysinu interagujícího s tubulinem. Tyto pravděpodobné konformace komplexu tubulin-tubulysin jsem navzájem porovnal v diskusi, nejlepší výsledky a možnosti, jak je potvrdit, popisuji v závěru bakalářské práce.

Abstract:

In this thesis I have tried to figure out which of three common known binding sites of tubulin (Vinca, Taxane and Colchicine), is the binding site of tubulysin. Tubulysin is a highly potent antimitotic agent that induces apoptosis in dividing cells by interaction with tubulin in microtubules. However, the way in which tubulysin binds to tubulin and how the structure of tubulin-tubulysin complex looks like, it is still in question. In order to answer the question, I have decided to use a process called docking which is able to find out a suitable binding pose of a ligand (tubulysin) in the interaction with a receptor (tubulin). As receptors, I have used structures of tubulin from PDB and as a ligand I have used a structure of bound tubulysin derived from NMR. As the result of docking, I have obtained a set of possible conformations of tubulysin in the interaction with tubulin. These possible conformations of tubulin-tubulysin complexes have been compared in conclusion and the best results and ways how to prove them were described at the end of the thesis.

Klíčová slova

tubulysin, tubulin, microtubule, mikrotubuly, dokování, bodovací funkce, vinca doména, taxanová doména, kolchicinová doména, docking, scoring functions, vinca domain, taxane domain, colchicine domain, DrugScore, AutoDock Vina

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 21. 5. 2012

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 29. 6. 2012
• Vedoucí: Mgr. Karel Kubíček, PhD.

Masarykova univerzita

Přírodovědecká fakulta

Bakalářský studijní program / obor:
Fyzika / Biofyzika