Multiscale simulations of protein-protein interactions

Mgr. Miroslav Jurásek, Ph.D.

Disertační práce

Anotace:

Tato dizertační práce se zabývá studiem protein-membrána a protein-protein interakcí za použítí modelů s různou úrovní zhrubení pomocí metod molekulové dynamiky a Monte Carlo simulací. V práci je použita celá řada modelů od vysoce zhrubených modelů, kde je celý protein aproximován jednou částicí s povrchovou interakcí, až po atomární modely. Použítí modelů s různým rozlišením nám tak umožňilo studovat různé aspekty biologických systémů na různých časových a prostorových škálách počínaje samouspořádáním proteinů až po specifické interakce mezi proteinem a ligandem. Tato práce tak poukazuje na možnosti využítí různých modelů s různým rozlišením a na to, jak se mohou jednotlivé modely doplňovat.

Abstract:

In this dissertation thesis, we studied protein-membrane and protein-protein interactions in models with different levels of coarse-graining via methods of molecular dynamics and Monte Carlo simulations. We employed variety of models ranging from highly coarse-grained ones, where the whole protein is approximated by a single patchy particle, to atomistic models. The use of models with different resolution allowed us to study different aspects of biological systems at different time and spatial scales from self-assembly of proteins to specific protein-ligand interactions. Therefore, this dissertation thesis demonstrate different applications of models with different resolution, and how they could complement each other.

Keywords

Simulace, Molekulová dynamika, Monte Carlo, Proteiny, Lipidové membrány, DivIVA protein, Dishevelled protein, Wnt signální dráha, PDZ doména, Samouspořádané systémy, Simulations, Molecular dynamics, Proteins, Lipid membranes, Wnt signaling pathway, PDZ domain, Self-assembled systems

Jazyk práce: angličtina

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 23. 9. 2020

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 13. 1. 2021
• Vedoucí: doc. RNDr. Robert Vácha, PhD.
• Oponent: prof. Dr. hab. Lukasz Cwiklik, Ph.D., RNDr. Mgr. Jan Heyda, Ph.D.

Masarykova univerzita

Přírodovědecká fakulta

Doktorský studijní program / obor:
Fyzika / Biofyzika