The effect of environment on peptide and protein folding: a molecular dynamics study

Promotie: Y. Xue, 16.15 uur, Academiegebouw, Broerstraat 5, Groningen

Proefschrift: The effect of environment on peptide and protein folding: a molecular dynamics study

Promotor(s): prof.dr. A. Mark

Faculteit: Wiskunde en Natuurwetenschappen

Moleculaire dynamica van eiwitvouwing

Het onderzoek van Ying Xue richt zich op het begrijpen van omgevingsinvloeden op de vouwing van peptiden en eiwitten. Door middel van moleculaire dynamica (MD)-simulaties in 'expliciet water' (een bepaald MD-model van het watermolecuul) is in detail geanalyseerd welke omstandigheden eiwitvouwing bevorderen danwel hinderen.

In eerste instantie is onderzocht in hoeverre het krachtenveld in staat is de vouwingsdynamica van een aantal korte peptiden in water te reproduceren. Uit deze simulaties bleek dat de conformationele eigenschappen goed gereproduceerd worden maar dat de vouwingstijden in de simulaties aanzienlijk korter zijn dan de waarden die uit experimentele waarnemingen geschat worden. Als onderdeel van dit deel van het onderzoek werd een nieuwe set torsiepotentialen ontwikkeld die een betere overeenkomst tussen simulatie en gegevens uit röntgenverstrooiingsexperimenten opleveren.

In het tweede deel van het onderzoek werd gepoogd het effect van de chaperonne GroEL op de vouwing van peptiden en eiwitten na te bootsen door de polariteit van oplosmiddel en verdere omgeving te veranderen. In de cel faciliteren chaperonnes zoals GroEL de vouwing van eiwitten en peptides op een energieafhankelijke manier.De simulaties lieten zien dat het mogelijk was de vouwingssnelheid van korte peptiden alsmede een klein eiwit vanuit thermisch ontvouwen toestanden te vergroten. Tenslotte is de invloed van grenslagen op het vouwen van peptiden onderzocht door te kijken naar het effect van polyethyleenglycol (PEG) spacers op de conformationele eigenschappen van korte peptiden en op de grenslaagstructuur van zelfassemblerende schakelbare peptidesurfactanten.

Ying Xue (China, 1977) studeerde Fluid Mechanics aan de Beijng University of Technology. Het onderzoek werd uitgevoerd de afdeling Biophysical Chemistry van de RUG in samenwerking met de University of Queensland (Australië) en gefinancierd door NWO.