izpis_h1_title_alt

Study of structural dynamics of nuclear receptor PPARγ with molecular dynamics simulations
ID Cernatič, Filip (Avtor), ID Stote, Roland (Mentor) Več o mentorju... Povezava se odpre v novem oknu, ID Podlipnik, Črtomir (Komentor)

.pdfPDF - Predstavitvena datoteka, prenos (2,48 MB)
MD5: 92EF24A40EC68B3DBACDBC4B1D43CE1B

Izvleček
PPARγ is a nuclear receptor protein that has a central role in promoting adipocyte growth and differentiation, as well as regulating serum glucose and triglyceride levels. Under normal physiological conditions, PPARγ is a target of several post-translational modifications (PTMs) that modulate its transcriptional activity. One particular PTM, phosphorylation of Ser245 in the ligand-binding domain (LBD) by cyclin-dependent kinase 5 (CDK5) leads to down-regulation of specific genes that promote insulin sensitivity, increasing the risk of type 2 diabetes and cardiovascular diseases. Earlier studies have shown that some PPARγ ligands can lead to the inhibition of Ser245 phosphorylation by CDK5 and restore the basal gene expression of PPARγ and increase insulin sensitivity. The mechanism of this inhibition from the molecular point of view is not completely understood. While it has been previously suggested that ligand binding leads to the establishment of a series of interactions that effectively prevent the formation of PPARγ-CDK5 interaction surface, to date, there are no experimental structures to support this hypothesis. To that end, we used molecular dynamics simulations to investigate the effects of different ligands on the structure and dynamics of this region of the protein. Using both classical and accelerated dynamics approaches, we studied PPARγ-ligand complexes containing ligands with three different activation profiles, the full agonist rosiglitazone, partial agonist MRL24 and a non-agonist decanoic acid, that resembles an endogenous PPARγ ligand. Our observations show that the binding of a ligand to the active site of PPARγ correlates well with the global stability of PPARγ LBD, especially in the case of rosiglitazone, effectively restricting the dynamics and conformational space of residues, encompassing the PPARγ-CDK5 interaction surface. Further research is required to discern the difference between ligands of distinct inhibitory and agonistic profiles on the dynamical and conformational properties of PPARγ.

Jezik:Angleški jezik
Ključne besede:nuclear receptor, PPARγ, CDK5, phosphorylation, molecular dynamics
Vrsta gradiva:Magistrsko delo/naloga
Tipologija:2.09 - Magistrsko delo
Organizacija:FKKT - Fakulteta za kemijo in kemijsko tehnologijo
Leto izida:2020
PID:20.500.12556/RUL-124095 Povezava se odpre v novem oknu
COBISS.SI-ID:52092675 Povezava se odpre v novem oknu
Datum objave v RUL:29.12.2020
Število ogledov:866
Število prenosov:146
Metapodatki:XML RDF-CHPDL DC-XML DC-RDF
:
Kopiraj citat
Objavi na:Bookmark and Share

Sekundarni jezik

Jezik:Slovenski jezik
Naslov:Študija strukturne dinamike jedrnega receptorja PPARγ s simulacijami molekulske dinamike
Izvleček:
PPARγ je jedrni receptor, ki ima osrednjo vlogo pri promociji rasti in diferenciacije adipocitov ter regulaciji nivoja glukoze in trigliceridov v krvi. Pri normalnih fizioloških pogojih je PPARγ tarča številnih post-translacijskih modifikacij, ki uravnavajo transkripcijsko aktivnost tega receptorja. Postranslacijska modifikacija PPARγ s strani od ciklina odvisne kinaze 5 (CDK5) vodi v supresijo specifičnih genov za povečevanje inzulinske občutljivosti, kar vodi k povečanemu tveganju za pojav sladkorne bolezni tipa 2 in srčno-žilnih obolenj. Predhodne študije so pokazale, da inhibicija fosforilacije PPARγ s strani CDK5, z vezavo liganda v aktivno mesto PPARγ povrne bazalni nivo transkripcije in ponovno poveča inzulinsko občutljivost posameznika. Mehanizem inhibicije na molekulski ravni ni popolnima razjasnjen. Čeprav se domneva, da se z vezavo liganda v aktivno mesto PPARγ vzpostavijo kritične interakcije med ligandom in proteinom, ki preprečijo molekulsko prepoznavanje CDK5, do sedaj še ni bilo nobenih eksperimentalnih izsledkov, ki bi potrjevale to hipotezo. V ta namen smo s simulacijami molekulske dinamike preučili vpliv različnih ligandov na strukturo in dinamiko interakcijske površine PPARγ za interakcijo s CDK5. S pomočjo metod klasične in pospešene molekulske dinamike smo podrobneje preučili komplekse PPARγ z ligandi treh aktivacijskih profilov, polnim agonistom rosiglitazone, delnim agonistom MRL24 in neagonistom dekanojsko kislino iz skupine srednjeverižnih maščobnih kislin. Naša opažanja so, da vezava liganda v aktivno mesto PPARγ dobro korelira z globalno stabilnostjo ligand-vezavne domene PPARγ. Nadaljnje raziskave bi bile potrebne za razločevanje razlik med ligandi z različnimi inhibitornimi in agonističnimi lastnostmi pri njihoven vplivu na dinamiko in konformacijske lastnosti PPARγ.

Ključne besede:jedrni receptor, PPARγ, CDK5, fosforilacija, molekulska dinamika

Podobna dela

Podobna dela v RUL:
Podobna dela v drugih slovenskih zbirkah:

Nazaj