Systém na integraci bioinformatických nástrojů pro analýzu tunelů v proteinech

Mgr. Jan Štourač

Bachelor's thesis

A System for Integration of Bioinformatics Tools for Analyzing Protein Tunnels

Anotácia:

Hlavním cílem této práce bylo vyvinout webový portál pro analýzu tunelů v proteinech. Tunely často hrají klíčovou roli ve funkci proteinů a znalost jejich umístění, geometrických vlastností a fyzikálně-chemických parametrů tak umožňuje lepší pochopení funkce proteinů a v neposlední řadě umožňuje tyto vlastnosti měnit s využitím proteinového inženýrství. Portál CAVER Web poskytuje přímočarý způsob, jak lze z pouhé znalosti struktury tyto důležité tunely nalézt a analyzovat jejich vlastnosti. Tento portál slouží jako interaktivní grafické uživatelské rozhraní pro nástroj CAVER 3.0 a snaží se ho přiblížit i méně zkušeným uživatelům, kterým díky integraci vhodných podpůrných nástrojů a dalších metod značně usnadňuje správné nastavení celého výpočtu a tak i získání biologicky relevantních výsledků. Pro účel vývoje samotného portálu byla předem navržena a implementována obecná bioinformatická platforma, jejímž cílem je poskytnout spolehlivou implementaci bazálních komponent a bioinformatických nástrojů pro další projekty vyvíjené v rámci Loschmidtových Laboratoří. Tato platforma je kromě výše zmíněného portálu využita také ve třech dalších projektech. Vyvinutý portál CAVER Web je volně dostupný všem uživatelům na webové adrese http://loschmidt.chemi.muni.cz/caverweb.

Abstract:

The main aim of this thesis was to develop a web portal for analysis of tunnels in proteins. Tunnels often play a key role in the function of proteins, and knowledge of their location, geometrical parameters and physico-chemical properties provides the way to better understanding protein function and also creates a possibility to modify these properties of tunnels by protein engineering. Using only a protein structure, CAVER Web is able to identify and analyze important tunnels. This portal was designed to be an interactive graphical user interface for existing tool CAVER 3.0. It was intended particularly for inexperienced users. The portal integrates various additional tools and methods to guide the user through the configuration and data preprocessing phase. To enable development of this portal, general bioinformatics platform was designed and implemented. This platform provides reliable implementation of elemental components and bioinformatics tools employed within all projects developed in Loschmidt Laboratories. This platform has already been used in three other projects besides this portal. CAVER Web is freely available for all users at http://loschmidt.chemi.muni.cz/caverweb.

Kľúčové slová

CAVER 3.0, CAVER Web, tunel, protein, výpočetní geometrie, bioinformatická platforma, integrace nástrojů

Jazyk práce: Czech

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 14. 5. 2015

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 19. 6. 2015
• Vedúci: Mgr. Jan Brezovský, Ph.D.
• Oponent: Ing. Tomáš Martínek, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Informatics

Bachelor programme / odbor:
Informatics / Computer Systems and Data Processing