Többszörös ligand és receptor komplexek multivalenciájának modellezése

OData támogatás
Konzulens:
Dr. Antal Péter
Méréstechnika és Információs Rendszerek Tanszék

A projekt általános célja, hogy tervezzen egy olyan keretrendszert, mely alkalmas haematopoeticus elköteleződés befolyásolására jelátviteli csomóbontok használatával. E cél eléréséhez molekuláris és sejtbiológiai kísérleteket terveztek multivalens receptor-ligand kölcsönhatások használatával. A kísérleteket mesterséges, multivalens, szabályozható, önszerveződő jelátviteli csomópontok létrehozására, valamint ezek haematopoeticus elköteleződésre gyakorolt hatásának vizsgálatára tervezték. Egy további kísérletes rendszer is kidolgozásra került egyszerű, nagyfelbontású mulivalens adatok létrehozására, és a projektem elsődlegesen ennek a rendszernek a modellezését foglalta magába.

A diplomaterv folyamán létrehoztam egy olyan keretrendszert, mely alkalmas összetett multivalens rendszerek modellezésére, továbbá ezt a keretrendszert alkalmaztam a jelenleg zajló kísérletek modellezésére az adataik felhasználásával. Meg tudtam határozni a trivalens reakciók összes lehetséges köztes állapotot egy olyan módszerrel, mely kiterjeszthető tetszőleges valencijú lineáris molekulákra. Továbbá kidolgoztam egy olyan módszert, mely alkalmas a ligandok és receptorok közti kölcsönhatások feltérképezésére és ezekhez reakciósebességi állandók rendelésére. Ennek az eléréséhez egyszerűsítéseket végeztem szimmetrikus molekulák és azonos reakcióállandók esetében. A reakciósebességi állandók meghatározásához effektív koncentrációkat használtam, melyet valószínűségszámítási módszerekkel határoztam meg lineáris molekulák esetén. Ezt követően program segítségével létrehoztam a rendszert leíró differenciál egyenletrendszert, amellyel az időfüggő concentrációkat tudtam meghatározni. Az egyenletrendszer megoldásához és a eredmények kísérletnek megfelelő prezentálásához Matlabot használtam.

A modell használatával le tudtam szimulálni a mindhárom kísérleti modellt, és összehasonlítottam a szimulációkat a kísérleti eredményekkel. Az első és második kísérleti modellben nem áll rendelkezésre az összes szükséges paraméter és egyedi nehézségekkel rendelkeztek. Viszont a harmadik modell, ami a szimulációk fényében készült, rendelkezett minden szükséges feltétellel a megfelelő modellezéshez. A szimulációk végül egybeestek az összes ismert és feltételezett tulajdonságával a reakciókinetikának és segédkeztek a kinetika hátterében rejlő mechanizmusok megértésében, valamint a kísérleti modell fejlesztését is támogatták. A jövőben pedig szeretnénk a modell in vivo környezetben modellezésre történő használatát átgondolni, és kidolgozni egy modellt mely alkalmas a releváns koncentrációk biológiai jelre történő fordítására.

Letölthető fájlok

A témához tartozó fájlokat csak bejelentkezett felhasználók tölthetik le.