Molecular Dynamics and Clustering Techniques in the Study of Intrinsically Disordered Proteins and their Post-Translational Modifications

Abstract

Tato práce se zabývá řešením problémů spojených s charakterizací struktury a dynamiky vnitřně neuspořádaných proteinů (IDP). Jsou vyvinuty strategie pro zlepšení molekulárně dynamických (MD) simulací, analýzu dat ze simulací získaných a využití MD struktur k výpočtům parametrů spekter nukleární magnetické rezonance (NMR). IDP se vyznačují konformační flexibilitou, která klade nároky na počítačové simulace, experimentální metody i jejich synergii. Tradiční experimentální techniky jako je kry- oelektronová mikroskopie, NMR nebo maloúhlový rozptyl rentgenového záření mohou poskytnout skvělý vhled, ale informace, které poskytují, jsou často neúplné a/nebo postrádají dynamické detaily. Vývoj MD simulací spolu s vylepšenými parametry silových polí navrženými speciálně pro IDP mohou poskytnout chybějící část skládačky. Toto práce je rozdělena do čtyř částí. V první části byly zkoumány metody, jak lépe zachytit chování IDP v simulaci omezením pohybu konců vnitřních smyček. Tímto přístupem byly získány simulace, které vykazují lepší shodu s experimentálními pozorováními pokud jde o charakteris- tiky sekundárních struktur a předpovědi NMR chemických posunů. Dále se podařilo úspěšně...