Nonclassical noncovalent interactions in proteins and their importance for design of novel specific viral enzyme inhibitors

• Název práce v češtině: Neklasické nekovalentní interakce v proteinech a jejich význam pro návrh nových specifických inhibitorů virových enzymů
• Název v anglickém jazyce: Nonclassical noncovalent interactions in proteins and their importance for design of novel specific viral enzyme inhibitors
• Klíčová slova: Nekovalentní interakce, ligand, inhibitor, virus, chalkogenová vazba, σ-díra, kvantová chemie
• Klíčová slova anglicky: Noncovalent interaction, ligand, inhibitor, virus, chalcogen bond, σ-hole, quantum chemistry
• Akademický rok vypsání: 2014/2015
• Typ práce: diplomová práce
• Jazyk práce: angličtina
• Ústav: Katedra genetiky a mikrobiologie (31-140)
• Vedoucí / školitel: RNDr. Mgr. Martin Lepšík, Ph.D.
• Řešitel: skrytý - zadáno vedoucím/školitelem
• Datum přihlášení: 11.11.2014
• Datum zadání: 11.11.2014
• Datum odevzdání elektronické podoby: 02.05.2016
• Datum proběhlé obhajoby: 09.06.2016
• Oponenti: Mgr. Marian Novotný, Ph.D.
• Konzultanti: RNDr. Jindřich Fanfrlík, Ph.D.

Předběžná náplň práce

Vazby pomocí sigma děr (angl. „sigma-hole bonding“) patří mezi nové typy nekovalentních interakcí. Nejznámější je tzv. halogenová vazba, která byla objevena v komplexech proteinů s ligandy v roce 2004. Je způsobena nestejnoměrným rozložením elektronů v p-orbitalech halogenu.
Podobný efekty lze nalézt i v V. a VI. skupině periodické tabulky (pnikogenové a chalkogenové vazby). Tyto ve strukturní biologii dosud nepopsané typy interakcí budeme hledat v PDB databázi. Výpočetními metodami popíšeme jejich vlastnosti a využijeme jich pro návrh nových selektivních inhibitorů virových enzymů.

Předběžná náplň práce v anglickém jazyce

Interactions caused by sigma-holes belong to the new kinds of noncovalent interactions. The most known is so called halogen bond, which was discovered in protein-ligand complexes in 2004. It is caused by anisotropic distribution of electrons in p-orbitals of halogen atoms.

Similar effects can be found also in V. and VI. group of periodic table (pnictogen and chalcogen bonds). We will search for these hese interactions, up to date not described in structural biology, it the PDB database. We will examine their properties by means of computational methods and utilize them for the design of new selective inhibitors of viral enzymes.