Έκφραση, απομόνωση και βιοφυσικός χαρακτηρισμός βακτηριακών Η-ΝΟΧ επικρατειών
Loading...
Date
2024-06-03
Authors
Γράβαλος, Στέφανος
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
Το σηματοδοτικό μονοπάτι ΝΟ/sGC/cGMP διαδραματίζει σημαντικό ρόλο σε φυσιολογικές λειτουργίες του καρδιαγγειακού –και όχι μόνο– συστήματος. Το ένζυμο της διαλυτής Γουανυλικής Κυκλάσης (sGC) είναι μια ετεροδιμερής α1/β1 αιμοπρωτεΐνη. Η αμινο-τελική περιοχή της β1 υπομονάδας της sGC δεσμεύει την αίμη και συνιστά την H-NOX (Heme-Nitric oxide/Oxygen binding) επικράτεια. H H-NOX επικράτεια αναγνωρίζει και δεσμεύει εκλεκτικά το σηματοδοτικό, διατομικό, αέριο μόριο, μονοξείδιο του αζώτου (NO). Έτσι, ενεργοποιείται η δραστικότητα κυκλάσης της καρβοξυτελικής περιοχής που οδηγεί στην παραγωγή της κυκλικής μονοφωσφορικής γουανοσίνης (cGMP), μέσω της 5΄τριφωσφορικής γουανοσίνης (GTP). Το αγγελιοφόρο μόριο cGMP σηματοδοτεί την ενεργοποίηση καθοδικών μονοπατιών της πρωτεϊνικής κινάσης G (PKG), των φωσφοδιεστερασών (PDE) και των ιοντικών διαύλων.
Η δυσλειτουργία του NO/sGC/cGMP άξονα σχετίζεται με παθοφυσιολογικές καταστάσεις του καρδιαγγειακού συστήματος, όπως η υπέρταση, η αθηροσκλήρωση και η καρδιακή ανεπάρκεια. Το γεγονός αυτό απορρέει, είτε από τη μειωμένη βιοδιαθεσιμότητα του NO, είτε από το οξειδωτικό στρες, που οδηγεί σε οξείδωση, σε αποχώρηση της αίμης από την H-NOX επικράτεια και σε αποικοδόμηση του ενζύμου από το πρωτεάσωμα. Τα τελευταία χρόνια η θεραπευτική αντιμετώπιση βασίζεται σε δύο κατηγορίες χημικών ενώσεων, με δράση ανεξάρτητη του NO, που ονομάζονται «ενεργοποιητές» και «διεγέρτες» της sGC.
Στην παρούσα μεταπτυχιακή εργασία πραγματοποιείται υπερέκφραση, απομόνωση και βιοφυσικός χαρακτηρισμός τριών βακτηριακών H-NOX επικρατείων, των Shewanella woodyi (Sw H-NOX), Shewanella oneidensis (So H-NOX) και Nostoc sp. (Ns H-NOX). Επιπροσθέτως, κύριος στόχο αποτελεί o χαρακτηρισμός (ως «διεγέρτης» ή «ενεργοποιητής» της sGC), η πρόσδεση και η δομική μελέτη σε ατομικό επίπεδο, μέσω Φασματοσκοπίας NMR, σε διάλυμα, του νέου υποψήφιου αγωνιστή της sGC, Bay 543 (Bayer AG). Οι μελέτες, αυτές, πραγματοποιούνται στο βακτηριακό H-NOX ομόλογο της sGC, από το κυανοβακτήριο Nostoc sp. Για την επιτυχή ολοκλήρωση των παραπάνω στόχων, θα αξιοποιηθούν δεδομένα από βιοφυσικές (τεχνική SEC-MALS) και άλλες φασματοσκοπικές μελέτες (φασματοσκοπία UV-Vis και CD).
Description
Keywords
Αίμη, H-NOX, Διαλυτή γουανυλική κυκλάση, Μονοξείδιο του αζώτου, Ενεργοποιητές, Φασματοσκοπία NMR