Výpočetní metoda pro predikci a konstrukci stabilních proteinů
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
A
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta informačních technologií
Abstract
Tato práce se soustředí na rozšíření výpočetního nástroje pro predikci mutací proteinů za účelem zvýšení jejich stability. Stabilizace proteinů je nezbytnou součástí návrhu léčiv, a jelikož experimentální vyhodnocení přínosu jednotlivých mutací na stabilitu proteinu je nákladné a zdlouhavé, byl vyvinut nástroj FireProt. FireProt využívá kombinaci evolučních a energetických přístupů pro identifikaci potencionálně stabilizujících mutací. Tato práce rozšiřuje nástroj FireProt o možnost zadat vlastní mutace k analýze, integruje predikční nástroj FireProt ASR a dává možnost uživateli vybrat z několika strategií pro detekci stabilizujících mutací. Tato práce dále rozšiřuje nástroj FireProt o další informace k jednotlivým residuím (jako je například relativní B-faktor), umožňuje využít homologní modelování k vytvoření struktury proteinu na základě jeho sekvence, a v neposlední řadě představuje nový přístup k návrhu vícebodových mutantů.
This thesis focuses on enriching computational tools for the prediction of protein mutations for the purpose of enriching their stability. Stable mutants of proteins are necessary for the development of the new drugs. Unfortunately, experimental validation of the stabilization effect of given mutations is costly and time demanding. Therefore, the FireProt tool was developed. FireProt utilizes a combination of both evolutionary and energy-based approaches for identifying potentially stabilizing mutations. This thesis enriches the FireProt tool with the possibility of entering custom mutations for the analysis. It also integrates other prediction software, FireProt ASR, and provides user with an option to select multiple mutational strategies for the detection of stabilizing mutations. Furthermore, it enriches the FireProt tool with another information about proteins residues (for instance relative B-factor) and makes it possible to utilize homology modeling to model the protein's structure based on its sequence. Lastly, it introduces a novel approach for the design of multiple-point mutants.
This thesis focuses on enriching computational tools for the prediction of protein mutations for the purpose of enriching their stability. Stable mutants of proteins are necessary for the development of the new drugs. Unfortunately, experimental validation of the stabilization effect of given mutations is costly and time demanding. Therefore, the FireProt tool was developed. FireProt utilizes a combination of both evolutionary and energy-based approaches for identifying potentially stabilizing mutations. This thesis enriches the FireProt tool with the possibility of entering custom mutations for the analysis. It also integrates other prediction software, FireProt ASR, and provides user with an option to select multiple mutational strategies for the detection of stabilizing mutations. Furthermore, it enriches the FireProt tool with another information about proteins residues (for instance relative B-factor) and makes it possible to utilize homology modeling to model the protein's structure based on its sequence. Lastly, it introduces a novel approach for the design of multiple-point mutants.
Description
Citation
KADLEČEK, J. Výpočetní metoda pro predikci a konstrukci stabilních proteinů [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta informačních technologií. 2022.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
en
Study field
Bioinformatika a biocomputing
Comittee
prof. Ing. Lukáš Sekanina, Ph.D. (předseda)
doc. Ing. Zdeněk Vašíček, Ph.D. (místopředseda)
Ing. Michal Bidlo, Ph.D. (člen)
Ing. Ivana Burgetová, Ph.D. (člen)
Ing. Ondřej Lengál, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Radomil Matoušek, Ph.D. (člen)
Date of acceptance
2022-06-21
Defence
Student nejprve prezentoval výsledky, kterých dosáhl v rámci své práce. Komise se poté seznámila s hodnocením vedoucího a posudkem oponenta práce. Student následně odpověděl na otázky oponenta a na další otázky přítomných. Komise se na základě posudku oponenta, hodnocení vedoucího, přednesené prezentace a odpovědí studenta na položené otázky rozhodla práci hodnotit stupněm A. Otázky u obhajoby: V čem spočíval problém při integraci nástroje AlphaFold pro predikci homologních sekvencí? Výpočet B-faktorů a ancestrálních sekvencí aktuálně není zapojen do části predikce vícenásobných mutací. Dává vám takové zapojení smysl a jak by jste jej případně implementoval? V práci uvádíte novou metodu pro predikci vícenásobných mutantů s využitím techniky detekce klik v grafu. Proč je zrovna klika ten správný útvar vedoucí ke stabilnějším proteinům? Co je hlavním přínosem Vaší práce?
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení