Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/10889/11060
Title: Διαμορφωτική μελέτη πρωτεϊνών με ετεροπυρηνική φασματοσκοπία NMR
Other Titles: Conformational study of proteins with heteronuclear NMR spectroscopy
Authors: Ράπτης, Βασίλειος
Keywords: Διαμόρφωση
Πρωτεΐνες
Φασματοσκοπία NMR
Ε3 λιγάσες
Μετάλλαξη
Αρκαδία
Keywords (translated): Conformation
Proteins
NMR spectroscopy
E3 ligases
Mutation
Arkadia
Abstract: Η διαμορφωτική μελέτη πρωτεϊνών είναι υψίστης σημασίας για το πεδίο των Επιστημών Ζωής και ειδικότερα Ιατρικής Χημείας, καθόσον παρέχει την δυνατότητα να πραγματοποιηθεί μελέτη σε ατομικό επίπεδο του πρωτεϊνικού στόχου. Συνεπώς καθίσταται εφικτός ο ορθολογικός σχεδιασμός βιοδραστικών μορίων και αποσαφηνίζεται η εικόνα του μηχανισμού δράσης σε μοριακό επίπεδο. Στην παρούσα εργασία εκπονείται διαμορφωτική μελέτη με ετεροπυρηνική φασματοσκοπία NMR ενός βιολογικού ενδιαφέροντος πρωτεϊνικού μορίου. Η τεχνική αυτή χρησιμοποιείται ολοένα και περισσότερο στο δομικό χαρακτηρισμό πρωτεϊνών μικρού μοριακού βάρους ≤30kDa ή τομέων καθώς και στην μελέτη της κινητικής αλληλεπίδρασης μεταξύ πρωτεϊνών. Η πρωτεΐνη που μελετήθηκε αποτελεί μεταλλαγμένη μορφή του τομέα RING Ε3 Λιγάσης της πρωτεΐνης Arkadia όπου η Αργινίνη στη θέση 957 της ακολουθίας αντικαταστάθηκε από μια Κυστεΐνη. Οι Ε3 Λιγάσες και συγκεριμένα η Arkadia διαδραματίζουν καθοριστικό ρόλο στην εξειδικευμένη αποδόμηση πρωτεϊνών μέσω του μονοπατιού Ουβικιτίνης-Πρωτεασώματος. Μεταλλάξεις που προκαλούν αλλαγή στη διαμόρφωση ενδεχομένως να οδηγήσουν σε αρνητικές επιπτώσεις για το κύτταρο. Στη παρούσα εργασία πραγματοποιήθηκε διαμορφωτική μελέτη υψηλής ανάλυσης με πολύ καλή συμφωνία πειραματικών δεδομένων NMR όπως ΝΟΕ συζεύξεις και δίεδρες γωνίες, παρατηρήθηκε δε ότι ο μεταλλαγμένος (R957C) RING τομέας παρουσιαζει τοπολογία ββα. Επίπλεον αποτιμήθηκαν μέθοδοι προσδιορισμού της τριδιάστατης δομής χρησιμοποιώντας χημικές μετατοπίσεις που προέκυψαν από NMR πειράματα, σε σχέση με παραδοσιακές τεχνικές επίλυσης τριδιάστατης δομής μέσω διατομικών αποστάσεων ΝΟΕ συζεύξεων. Οι τεχνικές αυτές παρότι η αξιοπιστία τους ελέγχεται και αξιολογείται, πραγματοποίησαν ικανοποιητικές προβλέψεις στα αρχικά στάδια της μελέτης και σε σύντομο χρονικό διάστημα. Τέλος πειράματα πρωτεϊνικής δυναμικής μέσω φασματοσκοπίας NMR έδειξαν, οτι ο μεταλλαγμένος (R957C) RING τομέας διαθέτει ένα καλά ορισμένο δομικό πυρήνα, ο οποίος περιβάλλεται από δυο ευκίνητα-αποδιεταγμένα άκρα και δεν σχηματίζει διμερή.
Abstract (translated): Conformational study of proteins is of high importance in the field of Medicinal Chemistry. It provides the opportunity to map the target protein in order to rationally design bioactive molecules and learn more about their mechanism in molecular level. Conformational Analysis of a Protein with Heteronuclear Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy was conducted in this study, a technique that becomes increasingly popular in structural characterization of low molecular weight proteins and domains as well as kinetic parameters of the intermolecular interaction. The protein studied was the R957C mutant of the RING domain E3 Ligase Arkadia. E3 Ligases, especially Arkadia play an important role in the specific degradation of proteins through the Ubiquitin-Proteasome pathway. These mutations may alter their conformation and lead to disastrous consequences for the Cell. In the present study a conformational analysis with high resolution analysis was conducted, resulting in a very good compliance of NOE correlations and torsion angle restraints, suggesting that the mutated R957C RING preserve the native ββα topology. Conformational study was also conducted with methods that use chemical shifts for prediction of three dimensional structure of the protein. The results were compared with traditional approaches. Although these methods are still under evaluation, it seems that they perform quite accurate predictions during the early stages. Further study of the dynamic behavior of the protein based on NMR experiments revealed a well folded, rigid domain with disordered tails in both ends and the protein exists in solutions as a monomer.
Appears in Collections:Τμήμα Χημείας (ΜΔΕ)

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
FinalVRaptisNem.pdf17.13 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.