Detail práce

Computational Workflow for the Prediction and Design of Stable Proteins

Diplomová práce Student: Kadleček Josef Akademický rok: 2021/2022 Vedoucí: Musil Miloš, Ing., Ph.D.
Název česky
Výpočetní metoda pro predikci a konstrukci stabilních proteinů
Jazyk práce
anglický
Abstrakt

Tato práce se soustředí na rozšíření výpočetního nástroje pro predikci mutací proteinů za účelem zvýšení jejich stability. Stabilizace proteinů je nezbytnou součástí návrhu léčiv, a jelikož experimentální vyhodnocení přínosu jednotlivých mutací na stabilitu proteinu je nákladné a zdlouhavé, byl vyvinut nástroj FireProt. FireProt využívá kombinaci evolučních a energetických přístupů pro identifikaci potencionálně stabilizujících mutací. Tato práce rozšiřuje nástroj FireProt o možnost zadat vlastní mutace k analýze, integruje predikční nástroj FireProt ASR a dává možnost uživateli vybrat z několika strategií pro detekci stabilizujících mutací. Tato práce dále rozšiřuje nástroj FireProt o další informace k jednotlivým residuím (jako je například relativní B-faktor), umožňuje využít homologní modelování k vytvoření struktury proteinu na základě jeho sekvence, a v neposlední řadě představuje nový přístup k návrhu vícebodových mutantů.

Klíčová slova

Proteinové inženýrství, mutace aminokyselin, stabilita proteinů, predikce stability, vícebodové mutace

Ústav
Studijní program
Informační technologie a umělá inteligence, specializace Bioinformatika a biocomputing
Soubory
Stav
obhájeno, hodnocení A
Obhajoba
21. června 2022
Oponent
Průběh obhajoby

Student nejprve prezentoval výsledky, kterých dosáhl v rámci své práce. Komise se poté seznámila s hodnocením vedoucího a posudkem oponenta práce. Student následně odpověděl na otázky oponenta a na další otázky přítomných. Komise se na základě posudku oponenta, hodnocení vedoucího, přednesené prezentace a odpovědí studenta na položené otázky rozhodla práci hodnotit stupněm A.

Otázky u obhajoby
  1. V čem spočíval problém při integraci nástroje AlphaFold pro predikci homologních sekvencí?
  2. Výpočet B-faktorů a ancestrálních sekvencí aktuálně není zapojen do části predikce vícenásobných mutací. Dává vám takové zapojení smysl a jak by jste jej případně implementoval?
  3. V práci uvádíte novou metodu pro predikci vícenásobných mutantů s využitím techniky detekce klik v grafu. Proč je zrovna klika ten správný útvar vedoucí ke stabilnějším proteinům?
  4. Co je hlavním přínosem Vaší práce?
Komise
Sekanina Lukáš, prof. Ing., Ph.D. (UPSY FIT VUT), předseda
Bidlo Michal, doc. Ing., Ph.D. (UPSY FIT VUT), člen
Burgetová Ivana, Ing., Ph.D. (UIFS FIT VUT), člen
Lengál Ondřej, Ing., Ph.D. (UITS FIT VUT), člen
Matoušek Radomil, doc. Ing., Ph.D. (ÚAI FSI VUT), člen
Vašíček Zdeněk, doc. Ing., Ph.D. (UPSY FIT VUT), člen
Citace
KADLEČEK, Josef. Computational Workflow for the Prediction and Design of Stable Proteins. Brno, 2022. Diplomová práce. Vysoké učení technické v Brně, Fakulta informačních technologií. 2022-06-21. Vedoucí práce Musil Miloš. Dostupné z: https://www.fit.vut.cz/study/thesis/24648/
BibTeX
@mastersthesis{FITMT24648,
    author = "Josef Kadle\v{c}ek",
    type = "Diplomov\'{a} pr\'{a}ce",
    title = "Computational Workflow for the Prediction and Design of Stable Proteins",
    school = "Vysok\'{e} u\v{c}en\'{i} technick\'{e} v Brn\v{e}, Fakulta informa\v{c}n\'{i}ch technologi\'{i}",
    year = 2022,
    location = "Brno, CZ",
    language = "english",
    url = "https://www.fit.vut.cz/study/thesis/24648/"
}
Nahoru