Strukturní studie mutantní varianty halogenalkandehalogenasy DhaA106

Bc. Pavel MALCHER

Diplomová práce

Structural studies of mutant variants haloalkanedehalogenase DhaA106

Anotace:

Cílem diplomové práce bylo porovnání halogenalkandehalogenasy DhaA106 s jinými studovanými mutantními variantami téhož proteinu. Pro difrakční analýzu bylo nejprve nutno vypěstovat vhodné krystaly uvedeného proteinu. Pro krystalizaci byla použita základní metoda sedící kapky. Vypěstované tyčinkovité krystaly byly použity pro difrakční analýzu. Při difrakční analýze bylo získáno celkem 500 difrakčních záznamů, ze kterých byla vytvořena mapa elektronové hustoty a z níprostorový model molekulární struktury dehalogenasy.V modelu struktury byly následně přidány alternativní konformace aminokyselin, molekuly vody, zbytky srážecího roztoku a chlorid do aktivního místa. Po uvedené softwarové úpravě modelu byla provedena rafinacea validace finální struktury molekuly. Následně byla analyzována pentáda aminokyselin aktivního místa a celý protein. Hodnoty validace, rafinace a meziatomových vzdáleností v aktivním místě byly porovnány s několika mutantními variantami dehalogenasy, dále byly porovnány srážecí roztoky pro krystalizaci a sběr difrakčních dat. V posledním kroku práce byla studována interakce zvoleného substrátu na povrchu proteinu v blízkosti tunelu spojující aktivní místo s povrchem. Uvedená studie interakcí byla provedena na principu kombinace Monte-carlo metody s algoritmy predikce proteinové struktury.

Abstract:

The aim of the thesis was to compare the haloalkane dehalogenase DhaA106 with other studied protein mutant variants. For diffraction analysis, it was necessary to growappropriate crystals of DhaA106 protein. Crystallization experiments were performed by standard sitting drop method. Obtained rod crystals were used for diffraction analysis. During diffraction measurement completeset of 500 diffraction images were obtained, from which the electron density map was formed and the spatial model of the molecular structure of DhaA106 dehalogenase was created. Alternative conformation of amino acids, water molecules, parts of precipitating solution and chloride ion inthe active sitewere subsequently added into the model structure. The final structure of the moleculewas refined and validated. Subsequently, the amino acids pentade in the active site and whole protein structure were analyzed . Values of validation and refining and interatomic distances in the active site were compared with several variants mutant dehalogenase DhaA, as well as the precipitating solutions used for crystallization and diffraction data collection. In the last step of the work interactions of the selected substrate with the protein surface in the vicinity of the tunnel connecting the active site of the surfacewere studied. Mentioned interaction study was based on the principle of combination of the Monte-Carlo methods with protein structure prediction algorithms.

Klíčová slova

krystalizace, DhaAwt, DhaA106, halogenalkandehalogenasa, struktura, modelovací studie

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 11. 5. 2015

Zveřejnit od: 11. 5. 2015

Obhajoba závěrečné práce

• Vedoucí: Mgr. Michal Kutý, Ph.D.

JIHOČESKÁ UNIVERZITA V ČESKÝCH BUDĚJOVICÍCH

Fakulta rybářství a ochrany vod

Magisterský studijní program / obor:
Zootechnika / Rybářství