Wróblewski Karol

Zakład Chemii Teoretycznej i Strukturalnej
Pracownia Teorii Biopolimerów i Laboratorium Biologii Obliczeniowej

Wieloskalowe modelowanie struktury peptydów cyklicznych

Karol Wróblewski

Promotor: dr hab. Sebastian Kmiecik

Podczas wykonywanych badań zaproponowano i przetestowano protokoły do wieloskalowego modelowania struktury peptydów cyklicznych, a w szczególności cyklotydów. Do tego celu wykorzystano metody CABS-fold [1] oraz CABS-flex [2], dostępne odpowiednio jako serwer internetowy i samodzielny pakiet oprogramowania. Badania polegały na zaplanowaniu i przetestowaniu szeregu wariantów symulacji, obejmujących różne dane wejściowe oraz parametry symulacji, początkowo przy pomocy serwera CABS-fold. Otrzymane konformacje zostały porównane do struktur wyznaczonych eksperymentalnie i przeanalizowane w celu znalezienia optymalnych warunków prowadzenia symulacji. Dla szerokiego zestawu peptydów cyklicznych otrzymano modele o wysokim lub umiarkowanym podobieństwie do struktur eksperymentalnych. Zbadano również skuteczność odbudowy gruboziarnistych modeli peptydów cyklicznych do reprezentacji pełnoatomowej przy pomocy programu Modeller [3]. W dalszej kolejności wykonano analogiczne symulacje przewidywania struktury peptydów przy użyciu pakietu CABS-flex standalone. W porównaniu do metody CABS-fold, CABS-flex oferuje dodatkowe możliwości optymalizacji protokołu modelowania, które pozwoliły na otrzymanie struktur o większym podobieństwie do struktur eksperymentalnych. Na końcu porównano możliwości pakietu CABS-flex z inną uznaną metodą Pep-fold [4] do przewidywania struktury przestrzennej peptydów cyklicznych. Podsumowując, użyte metody modelowania pozwalają na otrzymanie modeli o znacznym podobieństwie do struktur eksperymentalnych na poziomie konkurencyjnym do metody Pep-fold. Opracowane protokoły modelowania mogą być z powodzeniem wykorzystane do przewidywania struktury peptydów cyklicznych oraz stanowią podstawę do ich dalszej optymalizacji.

Literatura:
[1] Blaszczyk M., Jamroz M., Kmiecik S., Kolinski A., Nucleic Acids Res., 2013, 41, 406-414.
[2] Kurcinski M, Oleniecki T., Ciemny M. P., Kuriata A., Kolinski A., Kmiecik S., Bioinformatics, 2019, 35, 694-695.
[3] Webb B., Sali A., Curr. Protoc. Bioinforma., 2016, 54, 5.6.1-5.6.37.
[4] Thevenet P., Shen Y., Maupetit J., Guyon F., Derreumaux P., Tuffery P., Nucleic Acids Res., 2012, 40, 288-293.