Náplní této bakalářské práce byla literární rešerše a zkoumání struktury UDP-glukuronosyltransferáz (UGT) in silico metodami. V teoretické části práce jsem shromáždil dosavadní informace o UGT, tedy o jejich významu při metabolismu xenobiotik, jejich názvosloví, o mechanismu glukuronizační reakce, kterou UGT zprostředkovávají, dále o struktuře UGT2B7, na kterou je tato práce zaměřena. V praktické části popisuji programy, které jsem ve své práci použil. Ve výsledcích pak komentuji model UGT2B7 vytvořený programem I-TASSER. Ten jsem následně zanořil do membrány a ve formě monomeru i dimeru vložil do molekulové dynamiky. Následně jsem vyhledával dutiny vedoucí k aktivnímu místu. Do těchto dutin jsem poté pomocí molekulového dokování vkládal molekuly UDP-glukuronové kyseliny a ibuprofenu a počítal tak jejich afinitu k aktivnímu místu. V závěru jsem na základě výsledků vyvodil, jakým způsobem UGT dimerizují a proč.
Anotace v angličtině
The goal of this thesis is exploration of UDP-glucuronosyltransferase (UGT) structure by in silico methods. In theoretical part of thesis, I have assembled information about UGT, specifically about their importance in xenobiotic metabolism, their nomenclature, mechanism of glucuronization reaction and about structure of UGT2B7. In practical part, I have described applied programs. In result section, I have commented the model of UGT2B7, which has been generated by I-TASSER. I have embedded it to a membrane in form of monomer and dimer and analysed it with molecular dynamic simulations. Snapshots from the simulations were then used for active site cavity detection prior molecular docking. Lastly, I have used molecular docking of ibuprofen and UDP-glucuronic acid to detected cavities to measure their affinities toward active site. Finally, UGT dimerization is discussed.
Náplní této bakalářské práce byla literární rešerše a zkoumání struktury UDP-glukuronosyltransferáz (UGT) in silico metodami. V teoretické části práce jsem shromáždil dosavadní informace o UGT, tedy o jejich významu při metabolismu xenobiotik, jejich názvosloví, o mechanismu glukuronizační reakce, kterou UGT zprostředkovávají, dále o struktuře UGT2B7, na kterou je tato práce zaměřena. V praktické části popisuji programy, které jsem ve své práci použil. Ve výsledcích pak komentuji model UGT2B7 vytvořený programem I-TASSER. Ten jsem následně zanořil do membrány a ve formě monomeru i dimeru vložil do molekulové dynamiky. Následně jsem vyhledával dutiny vedoucí k aktivnímu místu. Do těchto dutin jsem poté pomocí molekulového dokování vkládal molekuly UDP-glukuronové kyseliny a ibuprofenu a počítal tak jejich afinitu k aktivnímu místu. V závěru jsem na základě výsledků vyvodil, jakým způsobem UGT dimerizují a proč.
Anotace v angličtině
The goal of this thesis is exploration of UDP-glucuronosyltransferase (UGT) structure by in silico methods. In theoretical part of thesis, I have assembled information about UGT, specifically about their importance in xenobiotic metabolism, their nomenclature, mechanism of glucuronization reaction and about structure of UGT2B7. In practical part, I have described applied programs. In result section, I have commented the model of UGT2B7, which has been generated by I-TASSER. I have embedded it to a membrane in form of monomer and dimer and analysed it with molecular dynamic simulations. Snapshots from the simulations were then used for active site cavity detection prior molecular docking. Lastly, I have used molecular docking of ibuprofen and UDP-glucuronic acid to detected cavities to measure their affinities toward active site. Finally, UGT dimerization is discussed.
1. Vypracování literární rešerše stavu poznání v oblasti struktury a funkce UDP-glukuronosyltransferáz.
2. Prostudování uvedené odborné literatury
3. Tvorba homologních a ab initio modelů struktury UDP-glukuronosyltransferáz
4. Vyhodnocení výsledků
5. Interpretace a diskuze výsledků
6. Vypracování bakalářské práce a její prezentace
Zásady pro vypracování
1. Vypracování literární rešerše stavu poznání v oblasti struktury a funkce UDP-glukuronosyltransferáz.
2. Prostudování uvedené odborné literatury
3. Tvorba homologních a ab initio modelů struktury UDP-glukuronosyltransferáz
4. Vyhodnocení výsledků
5. Interpretace a diskuze výsledků
6. Vypracování bakalářské práce a její prezentace
Seznam doporučené literatury
- Původní časopisecká sdělení dle vlastní literární rešerše
- G.G. Gibson and P. Skett: Introduction to drug metabolism. Chapman and Hall: London. 1986. ISBN 0-412-26400-5
- N. Plant Molecular Toxicology, Taylor & Francis 2003, ISBN 9781859963456
- A. Radominska-Pandya et al. Drug Metab. Rev. 2010 Feb;42(1):133-44
- Tutoriál programu UCSF Chimera
- Programy Modeller, EVfold, I-Tasser, OPM
Seznam doporučené literatury
- Původní časopisecká sdělení dle vlastní literární rešerše
- G.G. Gibson and P. Skett: Introduction to drug metabolism. Chapman and Hall: London. 1986. ISBN 0-412-26400-5
- N. Plant Molecular Toxicology, Taylor & Francis 2003, ISBN 9781859963456
- A. Radominska-Pandya et al. Drug Metab. Rev. 2010 Feb;42(1):133-44
- Tutoriál programu UCSF Chimera
- Programy Modeller, EVfold, I-Tasser, OPM
Přílohy volně vložené
-
Přílohy vázané v práci
-
Převzato z knihovny
Ano
Plný text práce
Přílohy
Posudek(y) oponenta
Hodnocení vedoucího
Záznam průběhu obhajoby
Obhajobu bakalářské práce studenta Štěpána Helmera zahájil prof. RNDr. Milan Navrátil, CSc. Student seznámil komisi s hlavními částmi a výsledky své práce. Následovalo přečtení posudku vedoucího práce doc. RNDr. Karla Berky, Ph.D. a oponenta Mgr. Martina Šrejbera
Student pak reagoval na připomínky a dotazy.
Prezentace studenta obsahovala tato témata:
" UDP glukuronosyltransferázy - výskyt, funkce
" Membránová topologie proteinu
" Modelování proteinu a jeho lokalizace v membráně
" Simulace dynamiky dimerizace, stanoovení funkce dimerizační domény
" Dokování ibuprofenu
V rozpravě byly uvedeny následující připomínky či nastoleny tyto problémy:
" Pasivní a aktivní transport přes membránu.
" Metrika použitá pro stanovení stability modelu v průběhu simulace.
" Silové pole použité pro simulace UGT a důvody jejich volby.
" Absence diskuse v práci.
" Nejednotnost ve formálním zpracování seznamu citací.
" Nepřesnost ve vyjadřování.
" FRET analýza, její princip a její použití ve vlastní práci.
Student na dotazy položené oponentem práce a členy komise reagoval s mírným zaváháním, ale se znalostí problematiky. Kvalita obhajoby byla ale snížena formálními chybami ve vlastním zpracování předložené práce.
Hodnocení: C