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

Bc. Martina Zánová
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

Zadání 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:
  1. 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)
  2. 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)
  3. Scheres, S.H.W.: A Bayesian View on Cryo-EM Structure Determination. Journal of Molecular Biology 415(2), 406-418 (2012)
  4. Scheres, S.H.W.: RELION: Implementation of a Bayesian approach to cryo-EM structure determination. Journal of Structural Biology 180(3), 519-530 (2012)
Práce zkontrolována:
17. 5. 2022 09:50, doc. Mgr. Karel Kubíček, Ph.D., učo 20563
Plný text práce
2,8 MB / soubor PDF
Jazyk práce
angličtina angličtina
Termín obhajoby
16. 6. 2022
Práce byla úspěšně obhájena

Vedoucí

doc. Mgr. Karel Kubíček, Ph.D., učo 20563
ÚFKL Fyz PřF MU

Oponent

Dr. rer. nat. Hana Nedozrálová, učo 409261
BNMRS CSB CEITEC MU

Konzultant

Mgr. Jiří Nováček, Ph.D., učo 151132
CryoEM CSB CEITEC MU

  • Přidání souboru

    Soubor nebo složku lze nahrát pomocí tlačítka Přidat.
  • Další operace se soubory

    Podrobnosti lze zjistit označením příslušného řádku.
  • Pohled pro experty

    Pro častou práci je možné zvolit režim Více možností.
  • Vyhledávání souborů

    Vyhledávaný výraz můžete zadat přímo do adresního řádku.
  • Rychlý přístup k souborům

    Pomocí funkce Nedávné je možné se rychle vrátit k právě prohlíženým souborům. Oblíbené soubory je také možné označit Hvězdičkou.