velikost textu

Structure and dynamics of peptides and proteins in solution: application of Raman optical activity

Upozornění: Informace získané z popisných dat či souborů uložených v Repozitáři závěrečných prací nemohou být použity k výdělečným účelům nebo vydávány za studijní, vědeckou nebo jinou tvůrčí činnost jiné osoby než autora.
Název:
Structure and dynamics of peptides and proteins in solution: application of Raman optical activity
Název v češtině:
Struktura a dynamika peptidů a proteinů v roztoku:aplikace Ramanovy optické aktivity
Typ:
Disertační práce
Autor:
RNDr. Václav Profant
Školitel:
prof. RNDr. Vladimír Baumruk, DrSc.
Oponenti:
RNDr. Josef Kapitán, Ph.D.
Doc. Ing. Vladimír Setnička, Ph.D.
Id práce:
57535
Fakulta:
Matematicko-fyzikální fakulta (MFF)
Pracoviště:
Fyzikální ústav UK (32-FUUK)
Program studia:
Fyzika (P1701)
Obor studia:
Biofyzika, chemická a makromolekulární fyzika (4F4)
Přidělovaný titul:
Ph.D.
Datum obhajoby:
20. 9. 2017
Výsledek obhajoby:
Prospěl/a
Jazyk práce:
Angličtina
Klíčová slova:
Ramanova optická aktivita, DFT simulace spekter , peptidy a proteiny, polysacharidy, disulfidové můstky, neplanární amidová vazba
Klíčová slova v angličtině:
Raman optical activity, DFT spectra calculations, peptides and proteins, carbohydrates, disulfide bridges, nonplanar amide group
Abstrakt:
Práce se zabývá vysoce specifickými a pokročilými aplikacemi Ramanovy optické aktivity (ROA) v široké škále strukturálních a konformačních studií biomolekul a dalších biologicky významných molekul. Náš výzkum byl zaměřen na řadu vzájemně propojených témat zahrnujících oblasti metodiky, základního a aplikovaného výzkumu. Kombinace experimentálního a teoretického přístupu vedla k hlubšímu porozumění studovaných jevů včetně charakterizace účinků interakcí rozpuštěných látek a rozpouštědel. Vysoce kvalitní ROA spektra modelových molekul v oblasti C-H valenčních vibrací, získaná jako důsledek úspěšného rozšíření ROA měření na spektrální oblast zahrnující všechny fundamentálních molekulární vibrace, nám umožnila ověření a další vývoj simulačních metod zahrnujících anharmonické korekce. Na příkladu modelových spirodilaktamů s vysoce neplanárními amidovými skupinami jsme vysledovali specifické ROA spektrální projevy amidové neplanarity. Úspěšně jsme simulovali ROA signál S-S valenčních vibrací antimikrobiálního peptidu lasiocepsinu a zjistili, že navzdory současnému přesvědčení neodrážejí smysl torze S-S skupiny. Ve studiích věnovaných větším molekulárním systémům jsme lépe porozuměli procesu formování stabilní konformace polyprolin II a ukázali jsme, že ROA může pomoci odhalit změny indukované různou sulfatací v sekundární struktuře sacharidu chondroitinu sulfátu. V poslední části práce jsme určili absolutní konfiguraci farmaceuticky důležité látky obsahující několik chirálních center a charakterizovali její strukturu v roztoku.
Abstract v angličtině:
The thesis inquires the specific and advantageous applications of Raman optical activity (ROA) in wide range of diverse structural and conformational studies of biomolecules and other biologically important molecules. Our investigation was focused on several interconnected topics covering the fields of methodology, basic and applied research. The combination of experimental and theoretical approaches facilitated deeper understanding of studied phenomena, and allowed for the effects of solute-solvent interactions. High-quality spectra of model molecules in the C-H stretching region, acquired as a result of successful extension of ROA measurements to the whole region of fundamental molecular vibrations, enabled verification and further development of methods for ROA spectra simulations encompassing anharmonic corrections. Utilizing spirodilactams with highly nonplanar amide groups, we have traced the specific ROA spectral manifestations of amide nonplanarity. In case of antimicrobial peptide lasiocepsine, we have successfully simulated ROA signals of S-S stretching vibrations which contrary to current belief do not seem to reflect sense of the S-S group torsion. In larger molecular systems, we have better understood the process of the formation of stable polyproline II conformation and proved that ROA may help to uncover the sulfation induced differences in the secondary structure of carbohydrate chondroitin sulfate. Finally, we have successfully determined the solvent-state structure and the absolute configuration of the pharmaceutically important substance with several chiral centers.
Dokumenty
Stáhnout Dokument Autor Typ Velikost
Stáhnout Text práce RNDr. Václav Profant 46.67 MB
Stáhnout Abstrakt v českém jazyce RNDr. Václav Profant 240 kB
Stáhnout Abstrakt anglicky RNDr. Václav Profant 6 kB
Stáhnout Posudek vedoucího prof. RNDr. Vladimír Baumruk, DrSc. 119 kB
Stáhnout Posudek oponenta RNDr. Josef Kapitán, Ph.D. 695 kB
Stáhnout Posudek oponenta Doc. Ing. Vladimír Setnička, Ph.D. 379 kB
Stáhnout Záznam o průběhu obhajoby 283 kB