Influence of phosphorylation on the conformation of peptides and proteins

Abstract

Title: Influence of phosphorylation on the conformation of peptides and proteins Author: Ing. Veronika Jurásková Department: Department of Physical and Macromolecular Chemistry Supervisor: RNDr. Jiří Vondrášek, CSc. Consultant: Mgr. Jiří Vymětal, PhD. Abstract: The aim of the thesis was to study the effect of phosphorylation on the conformation of peptides and proteins. I focused on three amino acids which are phos- phorylated the most - serine, threonine and tyrosine. I studied the conformational changes upon phosphorylation in dipeptides and pentapeptides by the metadynamics technique. I found out that the phosphorylation of amino acid residues led to the conformational changes characteristic for each amino acid. Whereas the phosphoryla- tion of serine increased the preference of right-handed alpha helix conformation, the phosphorylation of threonine led to the extended structure and the conformation of tyrosine was not influenced by phosphorylation at all. Using classical molecular dy- namics, I also studied the conformational changes in longer peptides derived from the phosphorylation sites of disordered proteins. Moreover, I simulated phosphorylated and unphosphorylated variants of three proteins with a known structure from the RCSB PDB database. I compared the calculated results with available...

Název: Vliv fosforylace na konformaci peptidů a proteinů Autor: Ing. Veronika Jurásková Katedra: Katedra fyzikální a makromolekulární chemie Vedoucí práce: RNDr. Jiří Vondrášek, CSc. Konzultant: Mgr. Jiří Vymětal, PhD. Abstrakt: V předkládané práci jsem se zabývala studiem vlivu fosforylace na konfor- maci peptidů a proteinů. Zaměřila jsem se na tři nejčastěji fosforylované aminokyseliny - serin, threonin a tyrosin. Pomocí metadynamiky jsem studovala změnu konformace vlivem fosforylace u jednoduchých dipeptidů a také složitějších pentapeptidů. Zjistila jsem, že fosforylace jednotlivých aminokyselin vede ke strukturním změnám, které jsou charakteristické pro každou aminokyselinu. Zatímco fosforylace serinu zvyšuje prefer- enci pravotočivého alfa helixu, fosforylace threoninu vede k extendované struktuře a konformace tyrosinu není fosforylací ovlivněna. Dále jsem studovala změnu konformace serinu v delších peptidech získaných z fosforylačních míst nestrukturovaných proteinů pomocí klasické dynamiky. Pokusila jsem simulovat také fosforylované a nefosforylo- vané varianty proteinů se známou strukturou publikovanou v RCSB PDB databázi. Získané výsledky jsem poté porovnávala s dostupnými výpočetními a experimentál- ními daty. Klíčová slova: fosforylace, dipeptidy, pentapeptidy, metadynamika, molekulová dy-...