Interakce antimikrobiálních peptidů a jejich analogů s modely buněčných membrán

• Název práce v češtině: Interakce antimikrobiálních peptidů a jejich analogů s modely buněčných membrán
• Název v anglickém jazyce: Interaction of antimicrobial peptides and their analogs with models of cell membranes
• Klíčová slova: antimikrobiální peptid, vibrační spektroskopie, optická aktivita, membrána
• Klíčová slova anglicky: antimicrobial peptide, vibrational spectroscopy, optical activity, membrane
• Akademický rok vypsání: 2011/2012
• Typ práce: diplomová práce
• Jazyk práce: čeština
• Ústav: Fyzikální ústav UK (32-FUUK)
• Vedoucí / školitel: RNDr. Eva Kočišová, Ph.D.
• Řešitel: skrytý - zadáno a potvrzeno stud. odd.
• Datum přihlášení: 09.11.2011
• Datum zadání: 10.11.2011
• Datum potvrzení stud. oddělením: 15.12.2011
• Konzultanti: prof. RNDr. Marek Procházka, Ph.D.

Zásady pro vypracování

1. Seznámit se s principy vibrační spektroskopie (infračervená a Ramanova spektroskopie), vibrační optické aktivity (vibrační cirkulární dichroismus, Ramanova optická aktivita) a s elektronovým cirkulárním dichroismem (ECD).
2. Vypracovat rešerši na téma studium antimikrobiálních peptidů (AMP) a jejich interakcí s membránami pomocí jmenovaných metod optické spektroskopie, se zvláštním zaměřením na vibrační spektroskopii, a sestavit základní souhrn znalostí ohledně užití spektroskopie při studiu buněčných membrán a jejich interakcí s proteiny.
3. Nalézt podmínky vhodné pro měření a následně změřit spektra systémů peptid - modelová membrána pomocí infračervené a Ramanovy spektroskopie a ECD.
4. Provést analýzu dat. Zaměřit se na interpretaci spektrálních změn souvisejících se strukturní změnou peptidu a jeho interakcí s modelovou membránou.

Seznam odborné literatury

A. Barth, Ch. Zscherp: What vibrations tell us about proteins. Quarterly Reviews on Biophysics 35 (2002) 369-430.
L. K. Tamm, S. A. Tatulian: Infrared spectroscopy of proteins and peptides in lipid bilayers. Quarterly Reviews on Biophysics 30 (1997) 365-429.
M. Zasloff: Antimicrobial peptides of multicellular organisms. Nature 415 (2002) 389-395.
G. D. Fasman (Ed.): Circular dichroism and the confomational analysis of biomolecules. Plenum Press, New York - London 1996.

Předběžná náplň práce

Vzhledem ke stále rostoucí rezistenci bakterií vůči antibiotikům vzniká bezprostřední nutnost vývoje nové třídy nerezistentních léčiv. Vhodným kandidátem mohou být antimikrobiální peptidy (AMP), jedna z forem chemické obrany organismů proti bakteriím, houbám atp. Jde o strukturně heterogenní krátké peptidy obsahující od 5 do ca. 40 aminokyselin, které v kontaktu s buněčnou membránou mění svou strukturu (např. z náhodného klubka na alfa-helix) a specifickou interakcí postupně tuto membránu rozrušují. Detaily mechanizmu jejich účinku nejsou zcela známy a jsou předmětem řady studií.
Náplní diplomové práce by měla být spektroskopická studie vybraných AMP v interakci s různými typy modelových membrán za různých fyzikálně-chemických podmínek pomocí vibrační spektroskopie (infračervená a Ramanova spektroskopie), vibrační optické aktivity (vibrační cirkulární dichroismus, Ramanova optická aktivita) a elektronového cirkulárního dichroismu. Měření budou probíhat ve spolupráci s Ústavem organické chemie a biochemie AV ČR.