2023-06-16 (Piątek)
Zapraszamy do sali B2.38, ul. Pasteura 5 o godzinie 14:15 
Magdalena Komar (Wydział Fizyki, Uniwersytet Warszawski)Wystąpienie studenckie: Symulacje Monte Carlo układu sztywnych dysków z potencjałem przyciągającym
Student presentation: Monte Carlo simulations of a system of attracting rigid discs
W niniejszej pracy przedstawiono analizę układu dysków sztywnych,uwzględniająca potencjał przyciągający, który różni się od wcześniejszych badań wtej dziedzinie. Dotychczas w literaturze opisano jedynie dokładną analizę dotyczącąsztywnych dysków bez potencjału przyciągającego.W symulacji wartości parametrów: promień krytyczny r_c = 4.0, promień granicznyoddziaływania r_e = 5.0 oraz energia E = -1.W kontekście badań istotnym odniesieniem jest praca Metropolisa z 1957 roku, wktórej opisuje on "schemat Metropolisa" w przypadku podobnego układu dyskówsztywnych bez potencjału przyciągającego. Ponadto, Alder i Wainwright w 1959 rokupo raz pierwszy opisali algorytm Dynamiki Molekularnej, który znalazł zastosowaniew analizie takich układów. Warto zaznaczyć, że wcześniejsze prace te mająfundamentalne znaczenie dla zrozumienia właściwości układów dysków sztywnych.Niemniej jednak, nie odnaleziono w literaturze publikacji, która wyczerpującoopisywałaby układ dysków elastycznych, stanowiących przedmiot badań niniejszejpracy. Badania nad dyskami elastycznymi stanowią więc obszar, który zostaniepoddany analizie w przyszłości, aby lepiej zrozumieć ich właściwości i zależności.
2023-06-02 (Piątek)
Zapraszamy do sali B2.38, ul. Pasteura 5 o godzinie 14:15
Agnieszka Jabłońska (Zakład Biofizyki, Wydział Fizyki, Uniwersytet Warszawski)Wystąpienie studenckie: Badanie stabilności i agregacji termicznej chymotrypsyny i chymotrypsynogenu metodą różnicowej kalorymetrii skaningowej
Student presentation: Investigation of the stability and thermal aggregation of chymotrypsin and chymotrypsinogen by differential scanning calorimetry
Chymotrypsyna jest enzymem proteolitycznym, zaliczanym do rodziny proteaz serynowych.Jest jego aktywną formą, podczas gdy chymotrypsynogen jest nieaktywnym prekursorem, ulegającymkonwersji do aktywnej chymotrypsyny poprzez proteolityczną aktywację, która polega na wycięciudwóch dipeptydów poprzez przecięcie wiązań Leu(13) i Arg(15) oraz Tyr(146) i Arg(148) przeztrypsynę, a następnie utworzenie 2 mostków dwusiarczkowych stabilizujących trzy części aktywnejcząsteczki.Chymotrypsyna wykazuje zdolność do rozkładu peptydów poprzez hydrolizę wiązańpeptydowych w pobliżu aminokwasów aromatycznych, takich jak fenyloalanina, tyrozynaczy tryptofan. Działa w odcinku dwunastnicy, gdzie przyczynia się do degradacji białek do mniejszychpeptydów, które mogą być dalej rozkładane przez inne enzymy trawienne.Metodą różnicowej kalorymetrii skaningowej (DSC, ang. Differential Scanning Calorimetry)zbadano stabilność temperaturową i skłonność do agregacji termicznej chymotrypsynogenui stabilizowanej poprzez mostki dwusiarczkowe chymotrypsyny. Badania wykonano w pH bliskimneutralnemu (7.4) i pH 3.4 w którym chymotrypsyna występuje w postaci dimerycznej. Sprawdzono,czy destabilizacja białek poprzez dodanie denaturanta – 0.5M chlorowodorku guanidyny (GdnHCl)wpływa na temperaturę ich topnienia i przyspiesza agregację. Planowane jest wykonanie pomiaróww obecności cząsteczek hamujących agregację: peptydu LPFFD i kurkuminy.
2023-05-26 (Piątek)
Zapraszamy do sali B2.38, ul. Pasteura 5 o godzinie 14:15
Weronika Maksymiuk (Zakład Biofizyki IFD, Wydział Fizyki, Uniwersytet Warszawski)Wystąpienie studenckie: Nowe terapie do zwalczania Helicobacter pylori – poszukiwanie potencjalnych inhibitorów
Student presentation: New therapies to combat Helicobacter pylori - search for potential inhibitors
Helicobacter pylori jest, zamieszkującą ścianę żołądka człowieka, gram-ujemną bakterią, odpowiedzialną za powstawanie takich chorób, jak przewlekłe zapalenie błony śluzowej żołądka czy choroba wrzodowa dwunastnicy. Patogen ten cechuje się wysoką antybiotykoopornością, dlatego też poszukiwane są nowe terapie mające na celu jego zwalczanie.Ponieważ metabolizm H. pylori opiera się na ścieżce odzyskiwania puryn, uważa się, że jej zablokowanie wpłynie na zahamowanie namnażania się tej bakterii. Podczas prezentacji przedstawiona zostanie część badań mająca na celu zbadanie wpływu grupy związków na syntazę adenylobursztynianową (AdSS), katalizującą jeden z etapów biosyntezy w metabolizmie purynowym H. pylori, oraz struktura przestrzenna tego enzymu z inhibitorem.
2023-05-19 (Piątek)
Zapraszamy do sali B2.38, ul. Pasteura 5 o godzinie 14:15
Cezary Kawecki (Wydział Fizyki, Uniwersytet Warszawski)Wystąpienie studenckie: Grafowe sieci neuronowe i ich potencjał w przewidywaniu własności cząsteczek chemicznych
Student presentation: Graph neural networks and their potential in predicting the properties of chemical molecules
W prezentacji przedstawię wprowadzenie do grafowych sieci neuronowych (GNN),które są rodzajem sieci neuronowej używanej do przewidywania właściwości grafów naróżnych poziomach: grafu, węzłów i krawędzi. Omawianie skupiać się będzie nawyjaśnieniu podstawowych składników GNN, w tym przekazywania wiadomości, osadzeńwęzłów i krawędzi oraz łączenia.Następnie przedstawię przykłady różnych rodzajów danych, które można modelować jakografy, takich jak sieci społecznościowe, cząsteczki i obrazy.Ogólny szablon modelowania dla GNN, budowany jest za pomocą sekwencyjnych warstwGNN, a następnie modelu liniowego z aktywacją sigmoidalną do celów klasyfikacji.Przestrzeń projektowa GNN posiada wiele regulacji, które można dostosować w celuspersonalizowania modelu, w tym liczbę warstw GNN, wymiarowość każdego atrybutupodczas aktualizacji, funkcję agregacji używaną w operacji poolingu (maksimum, średnia lubsuma), atrybuty grafu, które są aktualizowane, oraz style przekazywania wiadomości (węzły,krawędzie i globalna reprezentacja).
2023-05-05 (Piątek)
Zapraszamy do sali B2.38, ul. Pasteura 5 o godzinie 14:15
Daria Matczak (Zakład Biofizyki, Wydział Fizyki, Uniwersytet Warszawski)Wystąpienie studenckie: Od sekwencji do struktury: jak AlphaFold 2 zrewolucjonizował oblicze biologii strukturalnej
Student presentation: From sequence to structure: How AlphaFold 2 revolutionized structural biology
Przewidywanie struktury białek jest jednym z najtrudniejszych problemów intrygujących naukowców od 50 lat. System sztucznej inteligencji AlphaFold2 opracowany przez DeepMind, rozwiązał jedno z największych wyzwań biologii strukturalnej w zaledwie 18 miesięcy. Po wstępnym omówieniu tematyki sztucznej inteligencji i uczenia maszynowego, skoncentruję się na wyjaśnieniu głównych koncepcji, które kierowały projektowaniem architektury AF2. Dodatkowo, podczas prezentacji omówione zostaną zastosowania architektury AlphaFold 2 oraz potencjalne ograniczenia i wyzwania w kontekście stosowania tej technologii.
2023-04-28 (Piątek)
Zapraszamy do sali B2.38, ul. Pasteura 5 o godzinie 14:15
Joanna Mazur (Zakład Biofizyki IFD, Wydział Fizyki, Uniwersytet Warszawski)Wystąpienie studenckie: Poszukiwania i klasyfikacja nowych enzymów P450
Student presentation: Search for and classification of new P450 enzymes
Monooksygenazy cytochromu P450 stanowią nadrodzinę zróżnicowanych strukturalnie i funkcjonalnie enzymów zawierających hem jako kofaktor. Odgrywają one istotną rolę w metaboliźmie ksenobiotyków. Uczestniczą również w metaboliźmie i syntezie wielu związków endogennych, takich jak na przykład hormony steroidowe. Cytochromy P450 zaobserwowano we wszystkich królestwach życia: zwierząt, roślin, grzybach, protistach, bakteriach i archeonach, a także w wirusach. W celu scharakteryzowania enzymów cytochromu P450 opracowano odpowiednią klasyfikację CYP. Opiera się ona na relacjach ewolucyjnych przedstawionych na drzewie filogenomicznym. Klasyfikacja ta uwzględnia również identyczność sekwencji aminokwasowej konieczną do przypisania danej sekwencji do rodziny i podrodziny. Każda z funkcji enzymu cytochromu P450 jest powiązana z konkretną rodziną i podrodziną. Obecnie znanych jest ponad 300 000 sekwencji cytochromu P450, jednak jedynie niewielka ich część została odpowiednio sklasyfikowana. Faktyczna liczba sekwencji z tej nadrodziny zapewne jest znacznie większa. Realizacja niniejszego projektu pozwoli na odnalezienie nowych funkcji enzymów oraz wskaże nowe cele badań.
2023-04-21 (Piątek)
Zapraszamy do sali B2.38, ul. Pasteura 5 o godzinie 14:15
Helena Cichocka (Zakład Biofizyki, Wydział Fizyki, Uniwersytet Warszawski)Wystąpienie studenckie: Badanie oddziaływania tzw. peptydu fuzyjnego wirusa RSV z błoną lipidową
Student presentation: Interactions of the RSV fusion peptide with a lipid membrane
Wirusy otoczkowe, takie jak RSV (ang. Respiratory Syncytial Virus), należą dojednych z najpowszechniejszych patogenów wywołujących infekcje układu oddechowego.Infekcja RSV jest szczególnie groźna dla dzieci w wieku niemowlęcym, przy czym dlawcześniaków bywa śmiertelna. Replikacja materiału genetycznego wymaga fuzji otoczkiwirusowej z błoną docelowej komórki gospodarza. Uważa się, że w fuzję błonowązaangażowane jest wirusowe białko F. Jako tzw. peptyd fuzyjny, rzekomo jedynieodpowiedzialny za fuzję, uznaje się N-końcowy fragment podjednostki F1, natomiast niezostało to potwierdzone eksperymentalnie. Celem naszych badań jest wykazanie zdolności dokotwiczenia się w błonie analogu peptydu fuzyjnego za pomocą pomiarów zmian widmaemisji fluorescencji tryptofanu. Dotychczasowe pomiary pozwalają na wyznaczenie stałejpartycjonowania w błonie złożonej z fosfatydylocholiny, co otwiera możliwościcharakterystyki wiązania tego fragmentu wirusowego białka do błon o różnym składzielipidowym.
2023-04-14 (Piątek)
Zapraszamy do sali B2.38, ul. Pasteura 5 o godzinie 14:15
Karolina Pachocka (Zakład Biofizyki, Wydział Fizyki UW)Wystąpienie studenckie: Analiza występowania motywów CRAC/CARC oraz wybranych właściwości transbłonowych i przedtransbłonowych domen białek wirusów ludzkich z pojedynczą domeną błonową
Student presentation: Analysis of the occurrence of CRAC/CARC motifs and selected properties of transmembrane and pre-transmembrane domains of proteins of human viruses with a single membrane domain
Wirusy otoczone dwuwarstwą lipidową zawierają białka błonowe, które odgrywają kluczową rolę w procesie infekcji. Domeny transbłonowe (TMD) i przedtransbłonowe (pre-TMD) różnych białek wirusowych posiadają inne właściwości fizyko-chemiczne, w tym powierzchnię i hydrofobowość. W przypadku TMD wiadomo, że wartości tych parametrów mają wpływ na powinowactwo do tratw lipidowych. Istotnym składnikiem tratw lipidowych jest cholesterol, który odgrywa istotną rolę we wnikaniu wirusów do komórek gospodarza. Wiele wirusów otoczkowych, w tym koronawirusy, wchodzi do komórek poprzez cholesterol obecny zarówno w błonie wirusowej, jak i komórkowej. Postuluje się, że białka błonowe, które oddziałują z cholesterolem mają na swojej powierzchni odpowiedzialne za jego rozpoznawanie, zawierające aminokwasy aromatyczne motywy sekwencji aminokwasowych, zwane CRAC oraz CARC. Obecnie brakuje badań analizujących występowanie motywów CRAC i CARC w białkach wirusowych.
2023-03-31 (Piątek)
Zapraszamy do sali B2.38, ul. Pasteura 5 o godzinie 14:15
Małgorzata Lobka (Wydział Fizyki UW, Centrum Nowych Technologii UW)Wystąpienie studenckie: Efekt cyklizacji amfipatycznych peptydów bogatych w lizynę i argininę na strukturę drugorzędową oraz właściwości przeciwbakteryjne
Student presentation: The effect of cyclization of amphipathic lysine- nad arginine-rich peptides on their secondary structure and antibacterial properties
W obliczu kryzysu związanego ze zjawiskiem antybiotykooporności wzrosło zapotrzebowaniena alternatywne leki przeciwbakteryjne. Obiecującymi kandydatami są amfipatyczneoligopeptydy bogate w reszty lizyny i leucyny, przyjmujące strukturę α-helisy wwyniku interakcji z błoną biologiczną (Tossi et al., 2000). Oddziaływania skutkują lokalnymizaburzeniami membrany, których intensyfikacja może przyczynić się do śmiercikomórki (Sato & Feix, 2006) . Postanowiono zbadać, jak wcześniej anoplin (Wojciechowskaet al., 2021), efekty cyklizacji zaprojektowanego na podstawie (Scheller et al., 1999)peptydu KALKKLLAKWL-NH2, KAL, na strukturę drugorzędową i potencjalne właściwościprzeciwbakteryjne. Cykliczne analogi otrzymano przeprowadzając reakcję metatezymiędzy zmodyfikowanymi alaninami podstawionymi w miejsca i, i+4 sekwencji KAL (Luonget al., 2022). Spektroskopią dichroizmu kołowego potwierdzono helikalność struktur wśrodowisku micelarnym, przy czym cykliczne analogi zachowywały konformację aktywnąw samym buforze. Na podstawie analizy ilościowej w programie DichroWeb stwierdzonozwiększenie udziału helisy w strukturze analogów oraz jej stabilizację. Stwierdzono, żeKAL hamuje wzrost bakterii Gram-ujemnych E. coli K12 w stężeniu 16 μM, nie wpływanatomiast istotnie na wzrost szczepu Gram-dodatniego S. aureus ATCC 29213. Wykazano,że stabilizacja struktury drugorzędowej spowodowała obniżenie minimalnego stężeniainhibującego do 4 μM dla obu szczepów. Tym samym udowodniono, że cyklizacjaKAL, podobnie jak anoplinu, prowadzi do stabilizacji aktywnej struktury drugorzędoweji zwiększenia właściwości przeciwbakteryjnych peptydu.Literatura:Luong, H. X. et al. Application of the all-hydrocarbon stapling technique in the design ofmembrane-active peptides. J. Med. Chem. 65(4):3026–3045 (2022).Sato, H. & Feix, J. B. Peptide–membrane interactions and mechanisms of membranedestruction by amphipathic α-helical antimicrobial peptides. Biochim. Biophys. Acta -Biomembr. 1758(9):1245–1256 (2006).Scheller, A. et al. Structural requirements for cellular uptake of α-helical amphipathic peptides.J. Pept. Sci. 5(4):185–194 (1999).Tossi, A. et al. Amphipathic, α-helical antimicrobial peptides. Pept. Sci. 55(1):4–30 (2000).Wojciechowska, M. et al. Stapled anoplin as an antibacterial agent. Front. Microbiol. 3809(2021).
2023-03-24 (Piątek)
Zapraszamy do sali B2.38, ul. Pasteura 5 o godzinie 14:15
mgr Julia Zalewska (Zakład Biofizyki, Wydział Fizyki, Uniwersytet Warszawski)Pochodne guaniny i 9-deazaguaniny jako inhibitory fosforylazy nukleozydów purynowych (PNP) w celu zwalczania infekcji Helicobacter pylori
Derivatives of guanine and 9-deazaguanine as inhibitors of purine nucleoside phosphorylase to fight H. pylori infection
Na seminarium przedstawiony zostanie projekt doktorski, którego hipotezabadawcza zakłada, że odpowiednio zaprojektowane inhibitory enzymów drogizapasowej (ratunkowej) biosyntezy nukleotydów purynowych, w szczególnościfosforylazy nukleozydów purynowych (PNP), mogą stać się nowymi antybiotykami,których działanie opierać się będzie na nowym, nie wykorzystywanym wdotychczasowych terapiach mechanizmie molekularnym. Przedstawione zostanąm.in. wyniki badań hamowania fosforylazy nukleozydów purynowych (PNP) przeztestowane pochodne przy użyciu metod kinetycznych z detekcjąspektrofotometryczną.
2023-03-17 (Piątek)
Zapraszamy do sali B2.38, ul. Pasteura 5 o godzinie 14:15
Mikael Jaworowski (Wydział Fizyki, Uniwersytet Warszawski)Wystąpienie studenckie: Przewidywanie powinowactwa białek i ligandów przy użyciu Random Matrix Theory
Student presentation: Predicting protein-ligand affinity using Random Matrix Theory
Szybkie określenie czy kandydat na lek przyłączy się do wybranego receptora nadal jest dużą przeszkodą w odkrywaniu nowych leków. Określanie struktury receptora, przeprowadzanie symulacji komputerowych - te kroki mogą zająć ogromną ilość czasu. W 2016 praca, która próbuje skutecznie zająć się tym problemem, została opublikowana. Pokazuje nowatorskie zastosowanie wnikliwie badanego obszaru teorii prawdopodobieństwa nazywanego Random Matrix Theory w przewidywaniu powinowactwa białek i ligandów.
Quick determination of whether a candidate for a drug will bind to a chosen receptor is still a major obstacle in discovering new medicine. Determining the structure of a receptor, conducting computer simulations - these steps can take a tremendous amount of time. In 2016 a paper, which tries to efficiently address this issue, was published. It shows a novel application of a busy area of probability theory called Random Matrix Theory in predicting protein-ligand affinity.
2023-03-10 (Piątek)
Zapraszamy do sali B2.38, ul. Pasteura 5 o godzinie 14:15
mgr Michał Michalski (Biomolecular Modelling Group, Centre of New Technologies UW)Mechanizm łączenia się błon lipidowych przy udziale peptydów fuzyjnych wirusa grypy: wnioski z symulacji dynamiki molekularnej
Atomistic insights into fusogenic action of influenza virus fusion peptide
W celu replikacji wirus grypy musi wprowadzić swój materiał genetyczny do komórkigospodarza. Proces ten wymaga fuzji błon lipidowych, a pośredniczy w nimhomotrimeryczne białko powierzchniowe wirusa, hemaglutynina (HA). N-końcowedomeny HA, zwane peptydami fuzyjnymi, odgrywają kluczową rolę w koordynowaniuprocesu fuzji. Te specyficzne peptydy działają jak haki molekularne, umożliwiając zbliżeniebłony gospodarza do błony wirusowej, jak również inicjują sam proces mieszania sięlipidów. Na podstawie danych eksperymentalnych wiadomo, że po związaniu zdwuwarstwą lipidową peptydy fuzyjne tworzą zgiętą, helikalną strukturę, ale dokładnysposób, w jaki inicjują fuzję, pozostaje nieznany. Początkowy etap fuzji błon przy udzialepeptydów został zbadany za pomocą serii pełnoatomowych symulacji dynamikimolekularnej, ukierunkowanych na uzyskanie potencjału średniej siły (ang. potential ofmean force, PMF). Omówione zostaną dwie możliwe ścieżki prowadzące do połączenia siębłon. Pierwsza obejmuje przyjęcie przez peptyd konfiguracji transbłonowej, co skutkujeutworzeniem kompleksu peptydu z miejscem mieszania się lipidów. Druga, angażującapeptyd związany z powierzchnią błony, jest realizowana dzięki dopasowaniu się peptydudo kształtu przestrzeni międzybłonowej. W obu scenariuszach konformacja aktywnegopeptydu odpowiada helikalnej spince do włosów.
In order to replicate, influenza virus needs to insert its genetic material into a host cell.This process involves the fusion of viral and host membranes and is mediated by a largeviral homotrimeric protein known as hemagglutinin (HA). The N-terminal HA domains, socalled fusion peptides, play a critical role in coordinating the fusion process. These specificpeptides are responsible for bringing HA in close proximity to the viral membrane andinitiating the process of lipid mixing. The fusion peptides form a bend helical structureupon binding to the target bilayer, but the exact way in which they initiate fusion remainsunknown. This issue was investigated by series of atomistic molecular dynamicssimulations directed at obtaining the potential of mean force for peptide-assistedmembrane merging. Two possible routes will be discussed, showcasing plausiblepathways that the peptides can take to decrease the free energy barrier towardsmembrane fusion. The first pathway involves the adoption of a transmembraneconfiguration by the peptides, resulting in the creation of a stalk-hole complex. The secondpathway, which involves surface-bound peptides, proceeds by stabilizing membrane stalkthrough fitting into the area of extreme negative membrane curvature that results from itsformation. In both scenarios, the active peptide conformation corresponds to a tight helicalhairpin.
2023-03-03 (Piątek)
Zapraszamy do sali B2.38, ul. Pasteura 5 o godzinie 14:00
dr inż. Łukasz Fura (Zakład Ultradźwięków, Instytut Podstawowych Problemów Techniki PAN)Przegląd wybranych ultradźwiękowych metod terapeutycznych
An overview of selected therapeutic ultrasound methods
Ultradźwięki od kilkudziesięciu lat są powszechnie używane w medycynie, zarówno do diagnostyki chorób, jak i do celów terapeutycznych. Gałąź terapeutyczna jest zdecydowanie mniej rozpowszechniona niż diagnostyczna, pomimo licznych zastosowań i obiecujących wyników badań. Terapeutyczne ultradźwięki stosuje się do leczenia niektórych chorób w sposób zarówno radykalny i bezpośredni, jak np. termoablacja tkanki, czy pośredni z zastosowaniem leków aktywowanych ultradźwiękami lub lokalną hipertermią, bądź poprzez ultradźwiękowe tymczasowe zakłócenie bariery krew-mózg.Podczas prelekcji opowiem o wybranych ultradźwiękowych metodach terapeutycznych stosowanych w medycynie oraz przedstawię najnowsze obszary badań i rozwoju w tej dziedzinie nauki.