Molekulové modelování lektinů a glykosyltransferáz

Mgr. Lenka Šnajdrová, Ph.D.

Doctoral thesis

Molecular modeling of lectins and glycosyltransferases

Anotácia:

Glykosyltransferasy hrají důležitou roli při biosyntéze komplexních sacharidů, zatímco lektiny se podílejí na jejich specifickém rozpoznání. Část této práce byla věnována aktualizaci databáze krystalografických struktur glykosyltransferas. Zabývala jsem se také homologiím modelováním některých zajímavých glykosyltransferas, jejichž krystalografické struktury dosud nebyly vyřešeny. Molekulově dynamické simulace na glykosyltransferase LgtC, která se účastní biosyntézy lipooligosacharidů (LOS) u bakterie Neisseria meningitidis, umožnily první návrh reakčního mechanismu. Lektin PA-IIL z bakterie Pseudomonas aeruginosa vykazuje neobyčejně vysokou afinitu pro fukosu. Kvantové výpočty na modelu znázorňujícím vazebné místo lektinu PA-IIL v komplexu s fukosou ukázaly, že silná vazba mezi proteinem a ligandem by mohla být částečně způsobena i značnou delokalizací elektrického náboje.

Abstract:

Glycosyltransferases and lectins are two protein families participating in the biosynthesis and specific recognition of glyacans. One part of this work has been dedicated to the update of database of crystallographic structures of glycosyltransferases. Homology modeling of some biologically interesting glycosyltransferases whose crystallographic structures have not been solved yet has been performed. Molecular dynamics simulations of the glycosyltransferase LgtC, which participates on the biosynthesis of lipooligosaccharides (LOS) in the bacteria Neisseria meningitidis, allowed us to propose a reaction mechanism. PA-IIL lectin, from Pseudomoans aeruginosa, displays an unusually high affinity for fucose. Quantum chemical calculations on the model including the binding site of the lectin in complex with fucose have shown that the strong binding between the protein and the ligand could be partly due to a significant delocalization of electrostatic charges.

Kľúčové slová

lektiny, glykosyltransferasy, molekulové modelování, molekulová dynamika, lectins, glycosyltransferases, molecular modeling, molecular dynamics

Jazyk práce: Czech

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 5. 6. 2006

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 5. 6. 2006
• Vedúci: prof. RNDr. Jaroslav Koča, DrSc.

Masaryk University

Faculty of Science

Doctoral programme / odbor:
Biochemistry / Biomolecular Chemistry