Akademska digitalna zbirka SLovenije - logo
VSE knjižnice (vzajemna bibliografsko-kataložna baza podatkov COBIB.SI)
  • Dinamično induciran transport vode preko membranskih koprenašalcev = Dynamically induced water transport through membrane cotransporters : doktorska disertacija
    Sever, Marko, farmacevt
    V zadnjem desetletju se je razumevanje molekulskih mehanizmov membranskih prenašalcev dramatično povečalo, predvsem na račun eksperimentalno določenih struktur konformer, ki ustrezajo različnim ... funkcionalnim stanjem membranskih prenašalcev. Še vedno pa le-teh ni dovolj za natančen opis mehanističnih lastnosti tovrstnih proteinov. Membranski koprenašalni proteini so podvrženi velikim strukturnim preureditvam, ki so na splošno povezane z dogodki vezave in so bistvene za njihovo biološko funkcijo. Z združevanjem strukturnega znanja s kemičnimi, biofizikalnimi in računalniškimi pristopi se je začelo pojavljati jasnejše razumevanje različnih načinov transporta majhnih molekul in sorodnih zvrsti. Računalniški pristop predstavlja v tem primeru pomembno orodje, ki omogoča proučevanje delovanja teh sistemov na molekulskem nivoju in proučevanje sklopitev biofizikalnih lastnosti sistemov z eksperimentalno merljivimi količinami. Membranski prenašalci se lahko, poleg njihove glavne vloge specifičnih prenašalcev za majhne molekule in ione, obnašajo tudi kot vodni kanali. Vendar pa pogosto v različnih sistemih ni natančno znan niti položaj glavne poti prehoda vode v proteinu niti njihov funkcionalni mehanizem delovanja. Na splošno je celoten proces transporta substratov zagotovljen s prehodi »izmeničnega dostopa« med dvema glavnima konformacijskima stanjema: navzven obrnjena (OF) in navznoter obrnjena (IF) stanja, pri katerih je dostopnost substrata premaknjena z ene strani membrane na drugo. V okviru naše študije smo se osredotočili na transportne mehanizme vode v človeškem natrij glukoznem koprenašalcu 1 (SGLT1), pri študiju katerega pa je bilo do sedaj prikazanih veliko nasprotujočih hipotez o delovanju, ki po našem mnenju niso bile dovolj podprte z natančno biofizikalno študijo mehanizma. Namen študije je pojasniti vodni transport v omenjenem prenašalcu kot splošen mehanizem, ki bi se ga dalo prenesti tudi na druge membranske prenašalne sisteme, kot tudi na ostale proteinske in neproteinske sisteme. S študijo interne proteinske dinamike z uporabo metod atomistične molekulske dinamike, razvoja metod za zasledovanje difuzijskega in osmotsko pogojenega prehoda vode in specifičnih implementacij analize glavnih komponent (PCA) smo pojasnili mehanizem vodnega transporta v preiskovanem prenašalnem proteinu. Raziskovali smo protein SGLT1, vgrajen v membrano v različnih konformacijskih stanjih, ob prisotnosti ali odsotnosti substratov ter v obliki kompleksov zaviralec-protein. Natančno smo razklopili načine domenskega gibanja transporterja na posamezne komponente, ki dobro opisujejo v literaturi opisan karakterističen način gibanja t.i. "zibajočega snopa" (ang. rocking-bundle), in analizirali vpliv prisotnosti ali odsotnosti ligandov ali zaviralcev na fleksibilnostne lastnosti posameznega načina gibanja, kot tudi celokupnega domenskega gibanja. Ugotovili smo, da ima na prehod vode vpliv domensko gibanje prenašalnega proteina. Ovrednotili smo učinek uporabe zaviralcev na biofizikalne lastnosti proteina in ugotovili, da v primeru vodnega transporta svoj učinek najmočneje izražajo alosterično na mestu, ki ni v neposrednem stiku z vezavnim mestom za sladkorni del vezavnega mesta zaviralca. Predlagamo, da je pri načrtovanju novih zaviralcev smiselno upoštevati tudi kriterij za utrditev strukture oziroma gibanja prenašalca ob vezavi z zaviralcem. Med simulacijo molekulske dinamike smo zaznali prehod naravnega sladkornega liganda v potencialen nov vezavni žep v SGLT1. Ovrednotili smo biofizikalne lastnosti sistema, v kolikor je sladkorni ligand vezan v osnovnem ali pa v alternativnem vezavnem mestu. Glede na podano možnost vezave liganda v alternativno vezavno mesto smo izvedli virtualno rešetanje knjižnice spojin in z uporabo v tem delu razvitih metod napovedali potencialni učinek izbranega zadetka.
    Vrsta gradiva - disertacija ; neleposlovje za odrasle
    Založništvo in izdelava - Ljubljana : [M. Sever], 2023
    Jezik - slovenski
    COBISS.SI-ID - 179812867

Knjižnica/institucija Kraj Akronim Za izposojo Druga zaloga
Fakulteta za farmacijo, Ljubljana Ljubljana FFALJ v čitalnico 1 izv.
loading ...
loading ...
loading ...

Vnos na polico