Závěrečná práce: Bc. Martina Zánová: Určování struktury proteinů s flexibilními doménami pomocí kryo-elektronové mikroskopie
Diplomová práce
Určování struktury proteinů s flexibilními doménami pomocí kryo-elektronové mikroskopie
Determination of high-resolution structures of proteins with flexible domains using cryo electron microscopy
Anotace
Kryo-elektronová mikroskopie se ukázala jako výkonná a inovativní technika v ob-lasti strukturní biologie, která se používá k určení 3D tvaru biomakromolekul. Mezi vědeckou komunitou si získala zaslouženou oblibu díky relativně snadné přípravě vzorků, schopnosti zachytit studované molekuly v různých konformačních stavech a schopnosti rekonstruovat jejich strukturu v rozlišení blízkém atomu. Kromě toho …více
Abstract
Cryo-electron microscopy has proven to be a powerful and innovative technique in the field of structural biology that is used to determine the 3D shape of biomacromolecules. It has gained well-deserved popularity among the scientific community due to the relative ease of sample preparation, the ability to capture the molecules under study in different conformational states, and the ability to reconstruct …více
Klíčová slova
vědy o živé přírodě strukturní biologie kryo-elektronová mikroskopie analýza jednotlivých částic struktura mapa elektronové hustoty protein RNA komplex protein-RNA genová regulace malá nekódující RNA umlčování RNA miRNA siRNA savci Dicer ribonukleáza life sciences structural biology cryo-electron microscopy single particle analysis structure electron density map protein-RNA complex gene regulation small non-coding RNA RNA silencing mammals ribonucleaseZadání práce
Electron microscopy (EM) became very competitive method for structure determination of large biomolecules or so called biomolecular machines, e.g. ribosome, during the last decade. Furthermore, it has been proven to be useful in studies of structures of middle-sized to small proteins. This effort has been crowned in the 2020 by reaching another milestone in resolution achieved by cryo-electron microscopy (cryoEM), namely atomic resolution of 1.25 Å achieved by the group of prof. Stark and his co-workers on apoferritin. For the purpose of structural studies, resolution sufficient for correct interpretation of side-chain is in the interval of 1.5-2.5 Å and for the main-chain conformations can be estimated from cryoEM structural data resolved to 3-4 Å.
The aim of this thesis will be determination of structures of proteins involved in transcription processing and interactions with RNA polymerase II – e.g. elongation factor Spt6, in RNA-induced silencing, and in DNA repair mechanisms. The student will use modern software and hardware tools for acquisition, processing, calculation and analysis of structural data acquired on the protein samples mentioned above to obtain high resolution structures of the studied proteins. The student will collaborate with the stuff of Cryo-Electron Microscopy and Tomography Core Facility to profound operation skills during the sample freezing and setting up measurements.
The thesis might be written in Czech, Slovak or English language.
References:- Yip, K.M., Fischer, N., Paknia, E., Chari, A., Stark, H.: Atomic-resolution protein structure determination by cryo-EM. Nature 587(7832):157-161 (2020)
- Punjani, A., Rubinstein, J.L., Fleet, D.J. & Brubaker, M.A.: cryoSPARC: algorithms for rapid unsupervised cryo-EM structure determination. Nature Methods 14, 290-296 (2017)
- Scheres, S.H.W.: A Bayesian View on Cryo-EM Structure Determination. Journal of Molecular Biology 415(2), 406-418 (2012)
- Scheres, S.H.W.: RELION: Implementation of a Bayesian approach to cryo-EM structure determination. Journal of Structural Biology 180(3), 519-530 (2012)
17. 5. 2022 09:50, doc. Mgr. Karel Kubíček, Ph.D., učo 20563
Konzultant
Citace dle normy ČSN ISO 690
Práce na příbuzné téma
Seznam prací, které mají shodná klíčová slova.
-
Structural basis of miRNA processing in mammals
Mgr. David Zapletal, Ph.D., učo 408483 -
Určování 3D struktur malých biomolekul pomocí elektronové mikroskopie
Mgr. Eliška Kostrůnková -
Studium protein-RNA interakcí pomocí kryoelektronové mikroskopie
Mgr. Nikola Miková, učo 499808 -
Příprava, měření a určování struktur biomolekul metodami elektronové mikroskopie
Mgr. Martina Zánová -
Vazební schéma fosforylované tyrosin hydroxylasy se 14-3-3 proteinem
Mgr. Erik Župa -
Nové trendy v metodách strukturní analýzy enzymů
Ing. Sabina Hřibová -
Studium molekulárních struktur metodami moderní elektronové mikroskopie
Mgr. Matyáš Pinkas, učo 451337 -
Strukturní organizace domén lidské tyrosin hydroxylasy a její změny po vytvoření komplexu s 14-3-3 proteinem
Dr. rer. nat. Hana Nedozrálová, učo 409261




