Computational study on lectin-carbohydrate complexes - Mishra, Navnit Kumar; Koča, Jaroslav, 1955-2021; Masarykova univerzita. Národní centrum pro výzkum biomolekul (2009)
Dizertační práce je zaměřena na studium interakcí mezi lektiny a cukry. Práce se detailněji zaměřila na lektin II (PAII-L) z bakterie Pseudomonas aeruginosa. Tato baktérie je vysoce toxická a je o ní známo, že se kolonizuje v biofilmech, na jejichž tvorbě se lektin podílí. Pro pochopení vazebné afinity fukosy, mannosy, galaktosy, glukosy, arabinosy a jejich methylovaných derivátů k PAII-L bylo provedeno několik molekulárně dynamických simulací. Strukturní a statistické analýzy vazebného místa z uskutečněných simulací pak byly konfrontovány s experimentálně naměřenými vazebnými energiemi. Analýza solventu potvrdila chemicky strukturovanou síť molekul vody ve vazebném místě lektinu bez navázaného sacharidu. Síť je tvořena čtyřmi molekulami vody. Tři z nich pak zaujímají stejnou pozici jako kyslíkové atomy O2, O3, a O4 navázané fukosy. Toto pozorování potvrzuje, že fukosylované oligosacharidy vykazují vysokou specifitu vůči PAII-L lektinu.
The dissertation thesis presented here is focused on study of lectin-carbohydrate interactions. The study has been carried out on Pseudomonas aeruginosa lectin-II (PA-IIL). This bacterium is highly toxic and it is know that the lectin participates in the toxicity by formation of biofilms. Molecular simulations have been performed to observe the consequences of PA-IIL lectin affinity towards fucose, mannose, galactose, glucose, arabinose and some of their methylated derivatives. Structural and statistical analysis of the binding site during simulations has been performed and correlated with measured binding energies. Solvent analysis has revealed a chemically structured water network in the free lectin binding site. The network is composed of four water molecules. Three of them exactly fit to the O2, O3, and O4 oxygen atoms of fucose in the complexed form. This observation has revealed that lectin binds to the fucosylated oligosaccharide with high specificity.
Vedoucí práce: Jaroslav Koča.
Dizertace (Ph.D.)--Masarykova univerzita, Přírodovědecká fakulta, 2009.
Keywords: lektiny; molekulární dynamika; sacharidy; carbohydrates; molecular dynamics; disertace