Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/10889/10821
Title: Έκφραση, απομόνωση και μελέτη της σχέσης δομής-δραστικότητας πρωτεϊνών φαρμακευτικού ενδιαφέροντος, μέσω φασματοσκοπίας NMR
Authors: Αλεξανδρόπουλος, Ιωάννης
Keywords: Πυρηνικός μαγνητικός συντονισμός
Διαλυτή γουανιλική κυκλάση
Αίμη
H-NOX επικράτειες
Keywords (translated): Heme nitric oxide/oxygen binding (H-NOX) domains
Nuclear Μagnetic Resonance (NMR)
Heme
Soluble guanylate cyclase (sGC)
Abstract: H διαλυτή γουανιλική κυκλάση (sGC) είναι ένα ετεροδιμερές μόριο το οποίο αποτελείται από δύο υπομονάδες, την α και τη β, οι οποίες είναι συντηρημένες στους ευκαρυωτικούς οργανισμούς. Η sGC συμμετέχει στο σηματοδοτικό μονοπάτι κατά το οποίο η τριφωσφορική γουανοσίνη (GTP) μετατρέπεται μέσα από μια σειρά αντιδράσεων σε κυκλική μονοφωσφορική γουανοσίνη (cGMP). Στην ενεργοποίηση του συγκεκριμένου σηματοδοτικού μονοπατιού καθοριστικός κρίνεται ο ρόλος της επικράτειας H-NOX (Heme Nitric Oxide/Oxygen Binding), η οποία βρίσκεται στο Ν-τελικό άκρο της β1 υπομονάδας της sGC και είναι συνδεδεμένη με ένα μόριο αίμης. Η συγκεκριμένη επικράτεια λειτουργεί ως αισθητήρας για το μόριο του διατομικού αερίου NO. Αποτέλεσμα της πρόσδεσης του ΝΟ στο άτομο σιδήρου του μορίου της αίμης είναι η ραγδαία αύξηση της σύνθεσης cGMP. H επικράτεια H-NOX είναι συντηρημένη στους ευκαρυωτικούς οργανισμούς και στα βακτήρια και αποτελείται από περίπου 190 αμινοξέα. Η επίλυση της δομής της θα βοηθήσει στην κατανόηση του NO/cGMP βιολογικού μονοπατιού το οποίο συμμετέχει σε πλήθος φυσιολογικών λειτουργιών του ανθρώπινου οργανισμού όπως είναι η ρύθμιση της αρτηριακής πίεσης, η νευροδιαβίβαση, η ρύθμιση διαφόρων σταδίων του κυτταρικού κύκλου, η ανοσολογική απόκριση και άλλες λειτουργίες. Στη συγκεκριμένη ερευνητική εργασία πραγματοποιήθηκε προσπάθεια επίλυσης της τρισδιάστατης δομής της πρωτεΐνης H-NOX του οργανισμού Nostoc sp. με σημειακή μετάλλαξη της κυστεΐνης στη θέση 139 σε αλανίνη (C139A), μέσω φασματοσκοπίας Πυρηνικού Μαγνητικού Συντονισμού (NMR). H δομή της Nostoc sp. H-NOX έχει προσδιοριστεί μέσω κρυσταλλογραφίας ακτίνων Χ σε ελεύθερη μορφή και σε μορφή συμπλόκων με υποκαταστάτες τα διατομικά αέρια NO και CO. Στην παρούσα διπλωματική εργασία, αναλύθηκαν δισδιάστατα και πολυδιάστατα ομο- και ετεροπυρηνικά NMR φάσματα με σκοπό την ταυτοποίηση των σημάτων συντονισμού των πυρήνων 1Η, 13C και 15Ν. Η ανάλυση των παραπάνω φασμάτων έχει ως στόχο τη μελέτη της διαμόρφωσης του ενζύμου σε διάλυμα καθώς και της αλληλεπίδρασής του με φυσιολογικούς υποκαταστάτες και φαρμακευτικά μόρια. Ένα τέτοιο χαρακτηριστικό μόριο είναι το BAY 58-2667, το οποίο αποτελεί ενεργοποιητή του φυσικού ενζύμου της sGC.
Abstract (translated): Soluble guanylate cyclase (sGC) is a heterodimer molecule composed of two subunits, alpha and beta, which are conserved in eukaryotes. sGC participates in the signaling pathway in which the guanosine triphosphate (GTP) converted through a series of reactions in cyclic guanosine monophosphate (cGMP). The role of the H-NOX (Heme Nitric Oxide / Oxygen Binding) domain, which is located at the N-terminus of the β1 subunit of sGC and are connected with one molecule of heme, in the activation of this signaling pathway seems to be crucial. This domain functions as a sensor for the diatomic gas NO. As a result of NO binding to the heme iron atom is the rapid increase of cGMP synthesis. H-NOX domain is conserved in eukaryotes and bacteria and consists of about 190 amino acids. Solving the structure will help in understanding the NO/cGMP biological pathway that is involved in many physiological functions of the human body such as regulation of blood pressure, neurotransmission, regulation various stages of the cell cycle, the immune response and other functions. In this research work was carried out effort to solve the three-dimensional structure of the Nostoc sp. H-NOX protein with point mutation of the cysteine at position 139 to alanine (C139A), by Νuclear Μagnetic Resonance (NMR). The structure of Nostoc sp. H-NOX is determined by X-ray crystallography in free form and in complexes with ligands the diatomic gases NO and CO. In the present thesis, analyzed two-dimensional and multi-dimensional homo- and heteronuclear NMR spectra to identify the resonance signals of nuclei 1H, 13C and 15N. The analysis of these spectra is designed to study the formation of the enzyme in solution and the interaction with physiological ligands and pharmaceutical molecules. Such a label molecule is BAY 58-2667, which is the natural activator of sGC enzyme.
Appears in Collections:Τμήμα Φαρμακευτικής (ΜΔΕ)

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
Nemertes_Alexandropoulos(pharm).pdf3.75 MBAdobe PDFView/Open


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