Διερεύνηση της σχέσης δομής-λειτουργίας ιικών macro επικρατειών μέσω φασματοσκοπίας πυρηνικού μαγνητικού συντονισμού (NMR)

• Main Author: Λυκούρας, Μιχαήλ
• Other Authors: Σπυρούλιας, Γεώργιος
• Format: Thesis
• Language: Greek
• Published: 2019
• Subjects: Φασματοσκοπία NMR; Δομική βιολογία; Macro επικράτεια; Αλφαϊοί; Ιός Chikungunya; NMR spectroscopy; Structural biology; Macro domain; Alphaviruses; Chikungunya virus; 579.2

Στις ημέρες μας, ολοένα και περισσότερες επιδημίες ιών, οι οποίοι μεταδίδονται μέσω κουνουπιών, εμφανίζονται ακόμα και σε περιοχές του ανεπτυγμένου κόσμου. Στους ιούς αυτούς ανήκει και ο ιός Chikungunya, ένας ιός του γένους Alphavirus (αλφαϊοί). Οι αυξανόμενες εξάρσεις του ιού σε συνδυασμό με την έλλειψη κατάλληλης φαρμακευτικής αγωγής ή εμβολίου για την καταπολέμησή του, καθιστούν απαραίτητη τη μελέτη των πρωτεϊνών του, ώστε να προσδιοριστεί η λειτουργία τους, καθώς και να αναγνωριστούν υποψήφιοι φαρμακευτικοί στόχοι. Τα πρώτα 160 αμινοξέα του Ν-τελικού άκρου της nsP3 μη δομικής πρωτεΐνης του ιού σχηματίζουν τη macro επικράτεια, μία πρωτεϊνική επικράτεια, της οποίας ο ρόλος είναι ακόμα υπό διερεύνηση. Η macro επικράτεια είναι μία εξελικτικά συντηρημένη επικράτεια σε όλα τα βασίλεια των οργανισμών και η λειτουργία της φαίνεται να σχετίζεται με την πρόσδεση του μικρού μορίου ADPr. Για την καλύτερη κατανόηση του ρόλου των macro επικρατειών, κυρίως των αλφαϊών, πραγματοποιήθηκε επίλυση της τριτοταγούς δομής της macro επικράτειας του ιού Chikungunya σε διάλυμα μέσω της τεχνικής της φασματοσκοπίας NMR, καθώς και μελέτη της δυναμικής της. Επιπλέον, διενεργήθηκε μελέτη της αλληλεπίδρασης του ADPr με τη macro επικράτεια, καθώς και συγκριτική μελέτη της σχέσης δομής-δραστικότητας με τις macro επικράτειες άλλων αλφαϊών. Η επίλυση της τριτοταγούς δομής της macro επικράτειας του ιού Chikungunya πραγματοποιήθηκε σε υψηλή διακριτικότητα μέσω φασματοσκοπίας NMR (tf=0,86±5,88·10-2Å2, rmsd=0,91±0,17Å για τα άτομα του πολυπεπτιδικού σκελετού και rmsd=1,71±0,17Å για τα βαρέα άτομα) και αποκάλυψε μία δομή με τοπολογία αβα sandwich. Η επικράτεια δομείται από 4 α-έλικες που περιβάλλουν μία κεντρική β-πτυχωτή επιφάνεια 6 β-κλώνων, ενώ διαθέτει και μία θετικά φορτισμένη κοιλότητα στην επιφάνειά της, στην οποία φαίνεται να προσδένεται το μικρό μόριο ADPr. Η μελέτη της δυναμικής απέδειξε ότι η επικράτεια υιοθετεί μία γενικά συμπαγή δομή, χωρίς πολλές ευκίνητες περιοχές. Τέλος, η σύγκριση της δομής της macro επικράτειας του ιού Chikungunya με αντίστοιχες δομές επικρατειών άλλων αλφαϊών, επιβεβαίωσε το μεγάλο ποσοστό συντήρησης της δομής της επικράτειας μεταξύ των ιών αυτών.