Seminarium KMMF "Teoria Dwoistości"

Białka są fundamentalnymi składnikami żywych organizmów. Zrozumienie molekularnych podstaw funkcjonowania białek wymaga poznania ich struktury i dynamiki,a także związków struktury z dynamiką. Bardzo ważną metodą badania takich zagadnień jest analiza krajobrazu energii swobodnej. Struktura około 91% poznanych białek jest jednoznacznie określona przez ich pierwszorzędową, drugorzędową i trzeciorzędową formę, a krajobraz energii swobodnej z dużym powodzeniem może być wyznaczony doświadczalnie oraz teoretycznie (np. w symulacjach komputerowych). Jednakże badania ostatnich lat, w znacznej mierze także moje, pokazują, iż pozostałe 9% białek posiada nietrywialną topologię (tzn. są zapętlone): 1.5% takich białek posiada węzły oraz slipknoty, 5.5% lassa, natomiast 2% sploty. Standardowy opis konfiguracji przestrzennej (uwzględniający pierwszo-, drugo- i trzeciorzędową strukturę) takich zapętlonych białek okazuje się niewystarczający, a różne dotychczas wypracowane narzędzia i teorie wymagają istotnych modyfikacji i uwzględnienia istnienia nietrywialnej topologii. Podczas mojego wykładu przedstawię opracowane metody do wyznaczenia nietrywialnych topologii na obiektach otwartych czyli białkach [1,2]. Podam kilka przykładów znaczenia nietrywialnych topologii dla funkcji biologicznej białek [3]. 1.Topological knots and links in proteins, P Dabrowski-Tumanski, JISulkowska PNAS (2017): doi: 10.1073/pnas.1615862114 2. Conservation of complex knotting and slipknotting patterns in proteins, JI Sulkowska, et al, PNAS (USA), (2012) 109(26): E1715-23. 3. Methyl Transfer by Substrate Signaling from a Knotted Protein Fold, T Christian* et al. NATURE Structural & Molecular Biology (2016) 23: 941-948

Białka są fundamentalnymi składnikami żywych organizmów.Zrozumienie molekularnychpodstaw funkcjonowania białek wymaga poznania ich struktury i dynamiki,a także związkówstruktury z dynamiką. Bardzo ważną metodą badania takich zagadnieńjest analiza krajobrazu energiiswobodnej. Struktura około 91% poznanych białek jest jednoznacznieokreślona przez ichpierwszorzędową, drugorzędową i trzeciorzędową formę, a krajobrazenergii swobodnej z dużympowodzeniem może być wyznaczony doświadczalnie oraz teoretycznie (np.w symulacjachkomputerowych). Jednakże badania ostatnich lat, w znacznej mierzetakże moje, pokazują, iżpozostałe 9% białek posiada nietrywialną topologię (tzn. sązapętlone): 1.5% takich białek posiadawęzły oraz slipknoty, 5.5% lassa, natomiast 2% sploty. Standardowyopis konfiguracji przestrzennej(uwzględniający pierwszo-, drugo- i trzeciorzędową strukturę)takich zapętlonych białek okazuje sięniewystarczający, a różne dotychczas wypracowane narzędzia i teoriewymagają istotnychmodyfikacji i uwzględnienia istnienia nietrywialnej topologii.Podczas mojego wykładu przedstawię opracowane metody do wyznaczenianietrywialnych topologii naobiektach otwartych czyli białkach [1,2]. Podam kilka przykładówznaczenia nietrywialnych topologii dlafunkcji biologicznej białek [3].1.Topological knots and links in proteins, P Dabrowski-Tumanski, JISulkowskaPNAS (2017): doi: 10.1073/pnas.16158621142. Conservation of complex knotting and slipknotting patterns inproteins, JI Sulkowska, et al,PNAS (USA), (2012) 109(26): E1715-23.3. Methyl Transfer by Substrate Signaling from a Knotted Protein Fold, TChristian* et al.NATURE Structural & Molecular Biology (2016) 23: 941-948