Fehérjék ligandumfelismerésének vizsgálata spektroszkópiai módszerekkel = Investigation of ligand recognition properties of proteins using spectroscopic methods

Zsila, Ferenc (2011) Fehérjék ligandumfelismerésének vizsgálata spektroszkópiai módszerekkel = Investigation of ligand recognition properties of proteins using spectroscopic methods. Project Report. OTKA.

Preview

PDF 69213_ZJ1.pdf Download (152kB) | Preview

Abstract

A pályázati munka során kimutattam két emberi akut-fázis plazmafehérje, az alfa1-savanyú glikoprotein és a szerin proteáz gátló alfa1-antitripszin fehérjeaggregációt gátló, ún. chaperon aktivitását. Bizonyítottam hogy az alfa1-savanyú glikoprotein antiaggregációs funkciója befolyásolható olyan terápiás gyógyszerekkel amelyek a fehérje kötőzsebének nagy affinitású ligandumai. Ezen fehérjék chaperon aktivitásának felismerése új megvilágításba helyezi élettani és kóros folyamatokban játszott szerepüket és felveti annak lehetőségét hogy a lipokalin és szerin proteázgátló fehérjecsaládok további tagjai is rendelkezhetnek ilyen funkcióval. Új kiroptikai spektroszkópiás módszert dolgoztam ki a kismolekula-avidin kötődés kimutatására a 250 nm alatti hullámhossztartományban amellyel avidin ligandumként eddig nem ismert különféle gyógyszer- és természetes vegyület kötődését sikerült kimutatni. Magasabb hullámhossztartományokra kiterjesztett mérések a kismolekula-avidin komplexek részletes jellemzése mellett rámutattak az avidin ligandumkötőhelyén található aromás aminosavoldalláncoknak a kötődésben és ezen keresztül a mért spektrális változásokban (exciton csatolás) betöltött szerepére. A kísérletes adatokat kiegészítő molekulamodellezési eredmények szerint a kötőüreg alján található poláris aminosavakkal létrejövő hidrogénhídkötések meghatározóak a ligandumok stabilizálásában. | In vitro chaperone-like activity of two plasma acute-phase component glycoproteins, the human alfa1-acid glycoprotein (AAG) and the serpin family member alfa1-antitrypsin has been shown for the first time. Both proteins efficiently inhibited heat- and chemical-induced aggregation of various test proteins. The anti-aggregation ability of AAG was abolished/reduced upon drug binding suggesting that protein-protein interactions established between the lipocalin ß-barrel fold of AAG and hydrophobic surfaces of the stressed proteins might be involved in the chaperone-like activity. The results suggest a novel biological function for these proteins and highlight the lipocalin and the serpin superfamily as a possible source of additional intra- and extracellular chaperones. A novel chiroptical spectroscopic approach for detection of promiscuous ligand binding of avidin below 250 nm has been presented. Aromatic residues of the biotin binding pocket render the near-UV circular dichroism spectrum of avidin to be sensitive for ligand binding and are also responsible for induced chiroptical signals via the exciton coupling mechanism. Molecular docking calculations indicated the important role of a polar side-chain cluster at the bottom of the binding cavity in determination of the binding mode of various ligands by formation of hydrogen bondings.

Actions (login required)

Edit Item