Project information
Study of Internal Dynamics of Biologically Important Intrinsically Disordered Proteins

Projekt se zaměřuje na studium dynamiky nestrukturovaných proteinů dvou různých skupin. První se týká proteinů asociovaných s mikrotubuly a je zvláště zaměřen na doménu, která odlišuje jinak velmi podobné proteiny této třídy MAP2c a Tau, jež mají přes svou podobnost značně odlišnou funkci. Tato doména MAP2c je vazebným místem pro RII domény PKA protein kinázy a je tedy zásadní pro fosforylaci MAP2c. V projektu využijeme metod nukleární magnetické resonance (NMR) pro studium vnitřních pohybů na škále pikosekund a nanosekund, které jsou pro nestrukturované proteiny nejcharakterističtější. Ke studiu použijeme kombinaci měření NMR relaxačních rychlostí s relaxometrickým měřením ve spolupráci s naším zahraničním partnerem. Díky tomu je zajištěn přístup k nejpokročilejšímu vybavení na měření relaxometrie s vysokým rozlišením i k unikátnímu NMR spektrometru umožňujícího měření přesných relaxačních rychlostí v nízkém magnetickém poli spolu s detekcí NMR spekter s vysokým rozlišením. Naměřená data pro volný MAP2c a MAP2c vázaný na RII doménu doplníme výpočetními metodami, což nám umožní detailní analýzu pohybů páteře proteinu i klíčových bočních řetězců. Obdobnou strategii hodláme použít i pro studium flexibilních podjednotek bakteriální RNA polymerázy, jež mohou být potenciálním cílem pro vývoj nových léků s antibiotickým účinkem. Zaměříme se na rozdíl mezi delta podjednotkami neškodné bakterie B. subtilis a patogenní S. aureus. Kombinací NMR relaxačních dat a simulací molekulové dynamiky charakterizujeme rozdíly mezi pohyby těchto molekul. Projekt obsahuje i vývoj nových přístupů pro studium pohybů postranních řetězců nabitých aminokyselin, jež jsou pro tyto proteiny zásadní. Cílem je vytvoření přístupu použitelného i v případě řešení dynamiky bočních řetězců nestrukturovaných proteinů s nízkou disperzí NMR signálů, což je u nestrukturovaných proteinů častý problém.