Πεπτίδια της χλωραμφενικόλης στο τούνελ του ριβοσώματος
Τα πεπτιδυλο-ανάλογα της χλωραμφενικόλης έχουν εδραιωθεί πρόσφατα ως χρήσιμα εργαλεία για την διερεύνηση της αλληλεπίδρασης της νεοσυντιθέμενης πολυπεπτιδικής αλυσίδας με το ριβόσωμα τόσο σε βιοχημικό όσο και σε δομικό επίπεδο. Στην παρούσα εργασία μελέτησα ένα νέο 10-πεπτιδικό ανάλογο της χλωραμφεν...
| Κύριος συγγραφέας: | |
|---|---|
| Άλλοι συγγραφείς: | |
| Μορφή: | Thesis |
| Γλώσσα: | Greek |
| Έκδοση: |
2018
|
| Θέματα: | |
| Διαθέσιμο Online: | http://hdl.handle.net/10889/11021 |
| id |
nemertes-10889-11021 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
nemertes-10889-110212022-09-05T06:57:18Z Πεπτίδια της χλωραμφενικόλης στο τούνελ του ριβοσώματος Chloramphenicol peptides in the ribosomal tunnel Βλαχογιάννης, Ιωάννης Ντίνος, Γεώργιος Καλπαξής, Δημήτριος Σταθόπουλος, Κωνσταντίνος Vlachogiannis, Ioannis Χλωραμφενικόλη Ριβόσωμα Αντιβιοτικά Ριβοσωματικό τούνελ Chloramphenicol Ribosome Antibiotics Ribosomal tunnel 571.658 Τα πεπτιδυλο-ανάλογα της χλωραμφενικόλης έχουν εδραιωθεί πρόσφατα ως χρήσιμα εργαλεία για την διερεύνηση της αλληλεπίδρασης της νεοσυντιθέμενης πολυπεπτιδικής αλυσίδας με το ριβόσωμα τόσο σε βιοχημικό όσο και σε δομικό επίπεδο. Στην παρούσα εργασία μελέτησα ένα νέο 10-πεπτιδικό ανάλογο της χλωραμφενικόλης (10mer-CAM) το οποίο ασκεί διττή ανασταλτική δράση στη λειτουργία του ριβοσώματος, επιδρώντας επάνω σε δύο διακριτές περιοχές του ριβοσώματος: το κέντρο της πεπτιδυλοτρανσφεράσης (PTC) και το τούνελ εξόδου της νεοσυντιθέμενης πολυπεπτιδικής αλυσίδας. Σύμφωνα με τα υπάρχοντα δεδομένα, πρόσδεση του 10mer-CAM στην θέση πρόσδεσης της χλωραμφενικόλης αναστέλλει το σχηματισμό τόσο της ακετυλο-φαινυλαλανινο-πουρομυκίνης όσο και της ακετυλο-λυσινο-πουρομυκίνης, έχοντας ωστόσο μειωμένη ανασταλτική δράση επάνω στο PTC, συγκριτικά με το μητρικό μόριο της χλωραμφενικόλης. Επιπλέον, φάνηκε ότι το ίδιο μόριο είναι ένας ισχυρός αναστολέας της σύνθεσης της πράσινης φθορίζουσας πρωτεΐνης (GFP) σε ένα in vitro σύστημα συζευγμένης μεταγραφής και μετάφρασης όπως και του πολυμερισμού της λυσίνης, δείχνοντας έτσι ότι είναι πιθανή η ύπαρξη μίας ακόμα ανασταλτικής δράσης. Καθώς τα δεδομένα από μελέτες προστασίας από χημική τροποποίηση υποστηρίζουν την αλληλεπίδραση της ένωσης μας με βάσεις του ριβοσωμικού RNA κοντά στην είσοδο του τούνελ εξόδου του ριβοσώματος (Α2058, Α2059) συμπεράναμε ότι η επιπρόσθετη αναστολή επάνω στη σύνθεση πολυπεπτιδίων προέρχεται από αλληλεπιδράσεις του πεπτιδυλο-αναλόγου με κατάλοιπα του τούνελ εξόδου. Η αναστολή αυτή πραγματοποιείται μέσω πλήρωσης του τούνελ και παρεμπόδισης της διόδου του νεοσυντιθέμενου πολυπεπτιδίου. Η διττή αυτή δράση του αναλόγου επάνω στο ριβόσωμα αυξάνει τη δραστικότητα του ως αναστολέα της βακτηριακής πρωτεϊνοσύνθεσης και προτείνει μία νέα πλατφόρμα τόσο για βελτίωση της αντιμικροβιακής δραστικότητας κλασσικών αντιβιοτικών όσο και για σύνθεση νέων. Chloramphenicol peptides were recently established as useful tools for probing nascent polypeptide chain interaction with the ribosome, either biochemically or structurally. Here, we present a new 10mer chloramphenicol peptide, which exerts a dual inhibition effect on the ribosome function affecting two distinct areas of the ribosome, namely the peptidyl transferase center and the polypeptide exit tunnel. According to our data, the chloramphenicol peptide bound on the chloramphenicol binding site inhibits the formation of both acetyl-phenylalanine- puromycin and acetyl-lysine-puromycin, causing, however, a decreased peptidyl transferase inhibition compared to chloramphenicol-mediated inhibition per se. Additionally, we found that the same compound is a strong inhibitor of green fluorescent protein synthesis in a coupled in vitro transcription-translation assay as well as a potent inhibitor of lysine polymerization in a poly(A)- programmed ribosome, showing that an additional inhibitory effect may exist. Since chemical protection data supported the interaction of the antibiotic with bases A2058 and A2059 near the entrance of the tunnel, we concluded that the extra inhibition effect on the synthesis of longer peptides is coming from interactions of the peptide moiety of the drug with residues comprising the ribosomal tunnel, and by filling up the tunnel and blocking nascent chain progression through the restricted tunnel. Therefore, the dual interaction of the chloramphenicol peptide with the ribosome increases its inhibitory effect and opens a new window for improving the antimicrobial potency of classical antibiotics or designing new ones. 2018-02-15T10:18:05Z 2018-02-15T10:18:05Z 2017-09-04 Thesis http://hdl.handle.net/10889/11021 gr 0 application/pdf |
| institution |
UPatras |
| collection |
Nemertes |
| language |
Greek |
| topic |
Χλωραμφενικόλη Ριβόσωμα Αντιβιοτικά Ριβοσωματικό τούνελ Chloramphenicol Ribosome Antibiotics Ribosomal tunnel 571.658 |
| spellingShingle |
Χλωραμφενικόλη Ριβόσωμα Αντιβιοτικά Ριβοσωματικό τούνελ Chloramphenicol Ribosome Antibiotics Ribosomal tunnel 571.658 Βλαχογιάννης, Ιωάννης Πεπτίδια της χλωραμφενικόλης στο τούνελ του ριβοσώματος |
| description |
Τα πεπτιδυλο-ανάλογα της χλωραμφενικόλης έχουν εδραιωθεί πρόσφατα ως χρήσιμα εργαλεία για την διερεύνηση της αλληλεπίδρασης της νεοσυντιθέμενης πολυπεπτιδικής αλυσίδας με το ριβόσωμα τόσο σε βιοχημικό όσο και σε δομικό επίπεδο. Στην παρούσα εργασία μελέτησα ένα νέο 10-πεπτιδικό ανάλογο της χλωραμφενικόλης (10mer-CAM) το οποίο ασκεί διττή ανασταλτική δράση στη λειτουργία του ριβοσώματος, επιδρώντας επάνω σε δύο διακριτές περιοχές του ριβοσώματος: το κέντρο της πεπτιδυλοτρανσφεράσης (PTC) και το τούνελ εξόδου της νεοσυντιθέμενης πολυπεπτιδικής αλυσίδας. Σύμφωνα με τα υπάρχοντα δεδομένα, πρόσδεση του 10mer-CAM στην θέση πρόσδεσης της χλωραμφενικόλης αναστέλλει το σχηματισμό τόσο της ακετυλο-φαινυλαλανινο-πουρομυκίνης όσο και της ακετυλο-λυσινο-πουρομυκίνης, έχοντας ωστόσο μειωμένη ανασταλτική δράση επάνω στο PTC, συγκριτικά με το μητρικό μόριο της χλωραμφενικόλης. Επιπλέον, φάνηκε ότι το ίδιο μόριο είναι ένας ισχυρός αναστολέας της σύνθεσης της πράσινης φθορίζουσας πρωτεΐνης (GFP) σε ένα in vitro σύστημα συζευγμένης μεταγραφής και μετάφρασης όπως και του πολυμερισμού της λυσίνης, δείχνοντας έτσι ότι είναι πιθανή η ύπαρξη μίας ακόμα ανασταλτικής δράσης. Καθώς τα δεδομένα από μελέτες προστασίας από χημική τροποποίηση υποστηρίζουν την αλληλεπίδραση της ένωσης μας με βάσεις του ριβοσωμικού RNA κοντά στην είσοδο του τούνελ εξόδου του ριβοσώματος (Α2058, Α2059) συμπεράναμε ότι η επιπρόσθετη αναστολή επάνω στη σύνθεση πολυπεπτιδίων προέρχεται από αλληλεπιδράσεις του πεπτιδυλο-αναλόγου με κατάλοιπα του τούνελ εξόδου. Η αναστολή αυτή πραγματοποιείται μέσω πλήρωσης του τούνελ και παρεμπόδισης της διόδου του νεοσυντιθέμενου πολυπεπτιδίου. Η διττή αυτή δράση του αναλόγου επάνω στο ριβόσωμα αυξάνει τη δραστικότητα του ως αναστολέα της βακτηριακής πρωτεϊνοσύνθεσης και προτείνει μία νέα πλατφόρμα τόσο για βελτίωση της αντιμικροβιακής δραστικότητας κλασσικών αντιβιοτικών όσο και για σύνθεση νέων. |
| author2 |
Ντίνος, Γεώργιος |
| author_facet |
Ντίνος, Γεώργιος Βλαχογιάννης, Ιωάννης |
| format |
Thesis |
| author |
Βλαχογιάννης, Ιωάννης |
| author_sort |
Βλαχογιάννης, Ιωάννης |
| title |
Πεπτίδια της χλωραμφενικόλης στο τούνελ του ριβοσώματος |
| title_short |
Πεπτίδια της χλωραμφενικόλης στο τούνελ του ριβοσώματος |
| title_full |
Πεπτίδια της χλωραμφενικόλης στο τούνελ του ριβοσώματος |
| title_fullStr |
Πεπτίδια της χλωραμφενικόλης στο τούνελ του ριβοσώματος |
| title_full_unstemmed |
Πεπτίδια της χλωραμφενικόλης στο τούνελ του ριβοσώματος |
| title_sort |
πεπτίδια της χλωραμφενικόλης στο τούνελ του ριβοσώματος |
| publishDate |
2018 |
| url |
http://hdl.handle.net/10889/11021 |
| work_keys_str_mv |
AT blachogiannēsiōannēs peptidiatēschlōramphenikolēsstotouneltouribosōmatos AT blachogiannēsiōannēs chloramphenicolpeptidesintheribosomaltunnel |
| _version_ |
1771297174012821504 |
