Έκφραση, απομόνωση και μελέτη της αλληλεπίδρασης του Nostoc sp. H–NOX (Heme-Nitric Oxide/Oxygen binding) τομέα με φυσιολογικά σηματοδοτικά μόρια και ενεργοποιητές της ανθρώπινης διαλυτής γουανυλικής κυκλάσης

• Κύριος συγγραφέας: Γεωργοπούλου, Δήμητρα
• Άλλοι συγγραφείς: Σπυρούλιας, Γεώργιος
• Μορφή: Thesis
• Γλώσσα: Greek
• Έκδοση: 2020
• Θέματα: Τομέας H-NOX; Διαλυτή γουανυλική κυκλάση; Μονοξείδιο του αζώτου (ΝΟ); Ενεργοποιητές sGC; Η-ΝΟΧ domain; Soluble guanylate cyclase; Nitric oxide (ΝΟ); sGC activators

Οι τομείς Η-ΝΟΧ (Heme-nitric oxide/oxygen binding) ανήκουν σε μια οικογένεια αιμοπρωτεϊνών, οι οποίες λειτουργούν ως αισθητήρες αερίων και είναι συντηρημένες στους ευκαρυωτικούς οργανισμούς και τα βακτήρια. Στην ανθρώπινη διαλυτή γουανυλική κυκλάση (sGC), ο τομέας Η-ΝΟΧ λειτουργεί κυρίως ως αισθητήρας για το διατομικό αέριο μονοξείδιο του αζώτου (ΝΟ). Η sGC (soluble Guanylate Cyclase) είναι ένα ετεροδιμερές ένζυμο που αποτελείται από δύο υπομονάδες, την α και τη β, οι οποίες με τη σειρά τους απαρτίζονται από έναν τομέα Η-ΝΟΧ, έναν τομέα Per/ARNT/Sim (PAS), έναν τομέα coiled-coil (CC) και έναν καταλυτικό τομέα. Ο τομέας Η-ΝΟΧ που βρίσκεται στο Ν-τελικό άκρο της β1 υπομονάδας της sGC φαίνεται να έχει ρυθμιστικό στην ενεργοποίηση της καταλυτικής δράσης του ενζύμου, που είναι η μετατροπή της τριφωσφορικής γουανοσίνης (GTP) σε κυκλική μονοφωσφορική γουανοσίνη (cGMP). Ο τομέας αυτός, είναι συνδεδεμένος με ένα μόριο αίμης και στο άτομο του σιδήρου της προσδένεται το ΝΟ, με αποτέλεσμα την ραγδαία αύξηση της παραγωγής της cGMP. Στην παρούσα διπλωματική εργασία μελετήθηκε ο τομέας Η-ΝΟΧ που προέρχεται από το κυανοβακτήριο Nostoc sp. (Ns H-NOX). Ο τομέας Ns H-NOX έχει 33,86% ταυτοσημία στην αμινοξική αλληλουχία με τον τομέα Η-ΝΟΧ της β1 υπομονάδας της ανθρώπινης διαλυτής γουανυλικής κυκλάσης και τα 17 από τα 27 αμινοξέα στην κοιλότητα της αίμης ανάμεσα στους δύο τομείς είναι ίδια. Για το λόγο αυτό, ο τομέας Ns H-NOX είναι ένα καλό μοντέλο της sGC για δομική μελέτη σε διάλυμα ΝΜR. Συγκεκριμένα, η πρωτεΐνη Ns H-NOX, αρχικά, εκφράστηκε και απομονώθηκε. Στη συνέχεια, διερευνήθηκε μέσω φασματοσκοπίας Πυρηνικού Μαγνητικού Συντονισμού (ΝΜR) η διαμόρφωση του μορίου σε διάλυμα καθώς και η αλληλεπίδρασή του με φυσιολογικά σηματοδοτικά μόρια (ΝΟ, CO) και χημικές ενώσεις φαρμακευτικού ενδιαφέροντος. Η αλληλεπίδραση πραγματοποιήθηκε σε πρωτεϊνικά δείγματα επισημασμένα με 15Ν ή/και 13C έτσι ώστε να γίνει η καταγραφή φασμάτων NMR. Τα φάσματα αυτά σε συνδυασμό με τα αντίστοιχα φάσματα ηλεκτρονιακής απορρόφησης UV-vis αξιοποιήθηκαν για την παρακολούθηση της αλληλεπίδρασης της πρωτεΐνης Ns H-NOX για τη διερεύνηση της δομικής σταθερότητας, της αναδίπλωσης και της οξειδωτικής κατάστασης του τομέα Ns Η-ΝΟΧ κατά τη διάρκεια αυξανόμενων προσθηκών των διατομικών αερίων και των χημικών ενώσεων.