Přejít k obsahu

Publikační činnost

Přehled publikační činnosti je uveden ve výročních zprávách na úřední desce FAV.

Níže je k dispozici on-line výpis z databáze publikační činnosti v jednotlivých letech (Pozn. vzhledem k většímu počtu publikačních výsledků může trvat zobrazení výpisu déle).



Hybrid Voronoi diagrams, their computation and reduction for applications in computational biochemistry

Citace:
MAŇÁK, M., ZEMEK, M., SZKANDERA, J., KOLINGEROVÁ, I., PAPALEO, E., LAMBRUGHI, M. Hybrid Voronoi diagrams, their computation and reduction for applications in computational biochemistry. Journal of Molecular Graphics and Modelling, 2017, roč. 74, č. 6, s. 225-233. ISSN: 1093-3263
Druh: ČLÁNEK
Jazyk publikace: eng
Anglický název: Hybrid Voronoi diagrams, their computation and reduction for applications in computational biochemistry
Rok vydání: 2017
Autoři: Mgr. Martin Maňák Ph.D. , Ing. Michal Zemek , Ing. Jakub Szkandera , Prof. Dr. Ing. Ivana Kolingerová , Elena Papaleo , Matteo Lambrughi
Abstrakt CZ: Geometrické modely molekulárních struktur jsou často popsány množinou koulí reprezentujících jednotlivé atomy. Schopnost popsat a zkoumat volný prostor mezi těmito koulemi je důležitá např. pro analýzu interakcí enzymů se substráty, ligandy a okolními molekulami. Voroného diagramy z oblasti výpočetní geometrie poskytují matematický předpis pro rozdělení celého prostoru na regiony přiřazené jednotlivým atomům. V tomto článku je představena kombinace dvou různých typů Voroného diagramů do jednoho nového hybridního diagramu ? jedna část tohoto diagramu patří do aditivně váženého diagramu a druhá do power-diagramu. Hranice mezi těmito dvěma diagramy je kontrolována uživatelským parametrem - poloměrem sondy. Obě dvě části hybridního diagramu jsou konstruovány odlišnými ale známými algoritmy. Redukovaný diagram je je pak získán odstraněním té části, která patřila power-diagramu. Redukované diagramy jsou doslova šité na míru analýze dynamických molekulárních struktur. Výpočet těchto diagramů je rychlejší a požadavky na uložení dat jsou nižší než v případě kompletních aditivně vážených diagramů. V tomto článku jsme ukázali jejich aplikaci na klíčové proteiny v oblasti výzkumu rakoviny jako p53 a ARID. Identifikovali jsme biologicky relevantní dutinu v simulaci molekulární dynamiky proteinu p53 a analyzovali její dostupnost. Naše metoda je relevantní pro výzkum rakoviny, protože dokáže ukázat dynamický pohled na dutiny a kapsy v proteinech, které by mohly být ovlivněny mutacemi. Náš přístup otevírá nové možnosti pro studium dynamických modelů proteinů souvisejících s rakovinou a identifikaci nových cílů při návrhu léků.
Abstrakt EN: Geometric models of molecular structures are often described as a set of balls, where balls represent individual atoms. The ability to describe and explore the empty space among these balls is important, e.g., in the analysis of the interaction of enzymes with substrates, ligands and solvent molecules. Voronoi diagrams from the field of computational geometry are often used here, because they provide a mathematical description of how the whole space can be divided into regions assigned to individual atoms. This paper introduces a combination of two different types of Voronoi diagrams into a new hybrid Voronoi diagram ? one part of this diagram belongs to the additively weighted (aw-Voronoi) diagram and the other to the power diagram. The boundary between them is controlled by a user-defined constant (the probe radius). Both parts are computed by different algorithms, which are already known. The reduced aw-Voronoi diagram is then obtained by removing the power diagram part from the hybrid diagram. Reduced aw-Voronoi diagrams are perfectly tailored for the analysis of dynamic molecular structures, their computation is faster and storage requirements are lower than in the case of complete aw-Voronoi diagrams. Here, we showed their application to key proteins in cancer research such as p53 and ARID proteins as case study. We identified a biologically relevant cavity in p53 structural ensembles generated by molecular dynamics simulations and analyzed its accessibility, attesting the potential of our approach. This method is relevant for cancer research since it permits to depict a dynamical view of cavities and pockets in proteins that could be affected by mutations in the disease. Our approach opens novel prospects for the study of cancer-related proteins by molecular simulations and the identification of novel targets for drug design
Klíčová slova

Zpět

Patička