| Περίληψη: | Το μονοξείδιο του αζώτου (ΝΟ) συμμετέχει στη μετατροπή του GTP προς cGMP. Ο κύριος φυσιολογικός υποδοχέας για το ΝΟ είναι το ένζυμο sGC. Το ένζυμο sGC, είναι ένα ετεροδιμερές και αποτελείται από δύο υπομονάδες: την α1 και τη β1. Στο αμινοτελικό άκρο της β1 υπομονάδας εντοπίζεται ο Η-ΝΟΧ τομέας, ο οποίος φέρει ένα μόρι αίμης και είναι υπεύθυνος για την αναγνώριση και την πρόσδεση του ΝΟ. Η α1 υπομονάδα δεν φέρει Η-ΝΟΧ ή αντίστοιχο τομέα. Το ΝΟ προσδένεται στο Fe επάγοντας ηλεκτρονιακές και διαμορφωτικές αλλαγές, οι οποίες οδηγούν στη μετάδοση του σήματος από τον Η-ΝΟΧ στον καταλυτικό τομέα, με αποτέλεσμα την ενεργοποίηση του ενζύμου. Δυσλειτουργία του σηματοδοτικού μονοπατιού NO/sGC/cGMP έχει συσχετιστεί με παθολογικές καταστάσεις όπως υπέρταση και καρδιακή ανεπάρκεια. Χαμηλή βιοδιαθεσιμότητα του ΝΟ αναστέλλει τη λειτουργία του μονοπατιού ενώ με την οξείδωση του Fe, η sGC να χάνει τη λειτουργικότητά της. Συνεπώς, ο Η-ΝΟΧ τομέας αποτελεί φαρμακευτικό στόχο για το σχεδιασμό δραστικών ενώσεων με σκοπό τη ενίσχυση της λειτουργίας του μονοπατιού NO/sGC/cGMP. Δύο κατηγορίες ενώσεων έχουν αναπτυχθεί: οι διεγέρτες, οι οποίοι ενεργοποιούν την sGC σε συνθήκες χαμηλής βιοδιθεσιμότητας NO και οι ενεργοποιητές, οι οποίοι αντικαθιστούν την οξειδωμένη αίμη, επαναφέροντας τη λειτουργία του ενζύμου. Εκτός από τα θηλαστικά, Η-ΝΟΧ επικράτειες έχουν ταυτοποιηθεί και σε βακτήρια.
Στην παρούσα διατριβή παρουσίαζεται η μελέτη της διαμόρφωσης τριών βακτηριακών Η-ΝΟΧ επικρατειών, των Nostoc sp. (Ns H-NOX), Caldanaerobacter subterraneus (Cs H-NOX) και Vibrio cholerae (Vc H-NOX) και του τρόπου αλληλεπίδρασης με διατομικά αέρια και δραστικές ενώσεις. Με τη χρήση φασματοκοπίας NMR περιγράφεται το φαινόμενο διαμορφωτικής ανταλλαγής κατά την αντικατάσταση της αίμης της Ns H-NOX επικράτειας από τους ενεργοποιητές ΒΑΥ 58-2667 και ΒΑΥ 60-2770 με αποτέλεσμα η πρωτεΐνη να αποκτά πιο σταθερή διαμόρφωση, ενώ με τον ίδιο τρόπο προσδιορίζεται ο τρόπος αλληλεπίδρασης του διεγέρτη ΒΑΥ 41-2272 με την Ns H-NOX επικράτεια. Με το συνδυασμό δύο NMR και UV-vis μελετώνται οι διαμορφωτικές και ηλεκτρονιακές αλλαγές, τις οποίες προκαλεί η πρόσδεση του ΝΟ ενώ παράλληλα με πειράματα κατευθυνόμενης μεταλλαξιγένεσης της Ns H-NOX επικράτειας προσδιορίζεται ο τρόπος εισόδου και εξόδου του ΝΟ στο εσωτερικό της πρωτεΐνης ώστε να προσδεθεί στην αίμη. Επιπλέον, παρουσιάζεται έκφραση και η απομόνωση των Cs H-NOX και Vc H-NOX επικράτειών με σκοπό τη δομική και λειτουργική τους μελέτη μέσω φασματοσκοπίας NMR.
|
|---|
