Alfa-hélix és béta-hordó fehérjék membránba ágyazódása = Assembly and folding of alpha-helix and beta-barrel membrane proteins

Kóta, Zoltán (2011) Alfa-hélix és béta-hordó fehérjék membránba ágyazódása = Assembly and folding of alpha-helix and beta-barrel membrane proteins. Project Report. OTKA.

Preview

PDF 67735_ZJ1.pdf Download (404kB) | Preview

Abstract

A pályázatban célul tűztük ki bakteriális béta-hordó és transzmembrán alfa-hélix fehérjék – különös tekintettel a V-ATPáz c alegységére – vizsgálatát. A natív c alegység hiányában a fehérje transzmembrán szegmenseivel analóg polipeptideket építettünk be lipidmembránokba, és spektroszkópiai módszerekkel vizsgáltuk szerkezetüket, a membránba épülésüket, valamint az egymással, lipidekkel és inhibitorokkal való kölcsönhatásukat. Kimutattuk, hogy a transzmembrán polipeptidek döntően alfa-hélix konformációt vesznek fel a membránban, és hogy oligomerizációra hajlamosak, továbbá azt is, hogy a c elegység negyedik hélixe (TM4) és az a alegység hetedik hélixe (TM7) között kölcsönhatás van. Megmutattuk azt is, hogy a negatívan töltött lipidek kölcsönhatása erőteljesebb a negyedik hélixszel, és hogy bizonyos V-ATPáz inhibitorok kölcsönhatnak a TM4 és a TM7 hélixekkel. A béta-hordó fehérjék közül a Fusobacterium nucleatum-ból izolált FomA fehérjét tanulmányoztuk. Meghatároztuk a fehérje termikus stabilitását, és a kitekeredéssel járó hőváltozás mértékét, továbbá azt, hogy denaturáló szerek milyen mértékben változtatják meg ezeket a paramétereket. Fluoreszcencia spektroszkópiával is követtük a hőmérséklet és a denaturáló szerek hatását. Inkubációs mérésekből információt nyertünk a fehérje kitekeredésének sebességével kapcsolatban, denaturáló szerek segítségével. Beállítottunk egy új mérési elrendezést, mellyel egy mintában egyidejűleg detektálhatók az ESR és fluoreszcencia jelek. | In this project our goal was to study bacterial beta-barrel and transmembrane alpha-helix proteins (especially the c subunit of V-ATPase). Since the native c subunit was not available, we studied synthetic polipeptides corresponding to the transmembrane domains of the protein. Spectroscopic methods were used to characterize the structure, self-assembly and molecular interactions (lipid-peptide, peptide-peptide, peptide-inhibitor) of the peptides. We showed that the peptides are highly alpha-helical in the membranes, and that they tend to form oligomers. Moreover, an interaction between the fourth helix of the c subunit (TM4) and the seventh helix of the a subunit (TM7) was proven. Our data revealed stronger interaction of the TM4 peptide with negatively charged lipids, and also that certain V-ATPase inhibitors interact with the TM4 and TM7 peptides. Among from beta-barrel proteins FomA, isolated from Fusobacterium nucleatum, was studied. We determined the thermal stability of the protein, the heat of transition related to the unfolding process, and the effects of denaturing agents on these parameters. Temperature-induced changes and the effects of denaturants were followed by fluorescence spectroscopy as well. Incubation experiments were carried out with the help of denaturants to get information concerning the speed of the unfolding process. A novel experimental setup, capable of simultaneous detection of ESR and fluorescence signals in a sample, was also developed.

Actions (login required)

Edit Item