Έκφραση, απομόνωση και μελέτη της σχέσης δομής δραστικότητας τομέων της μη - δομικής πρωτεΐνης 3, άλφα ιών, μέσω φασματοσκοπίας NMR
Οι άλφα ιοί αποτελούν ένα γένος ιών οι οποίοι διαθέτουν νοηματικό μονόκλωνο RNA ως γενετικό υλικό. Τα τελευταία χρόνια έχουν καταγραφεί πολλές πανδημίες οφειλόμενες σε άλφα ιούς σε ολόκληρο τον κόσμο. Η ανάγκη περιορισμού αυτών παράλληλα με την ανυπαρξία ειδικής προληπτικής και θεραπευτικής φαρμακευ...
| Κύριος συγγραφέας: | |
|---|---|
| Άλλοι συγγραφείς: | |
| Μορφή: | Thesis |
| Γλώσσα: | Greek |
| Έκδοση: |
2016
|
| Θέματα: | |
| Διαθέσιμο Online: | http://hdl.handle.net/10889/9254 |
| id |
nemertes-10889-9254 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| institution |
UPatras |
| collection |
Nemertes |
| language |
Greek |
| topic |
Άλφα ιοί Μη δομική πρωτεΐνη 3 Macro τομείς Δομική βιολογία Πρωτεϊνική έκφραση Alphaviruses Chikungunya Mayaro NMR ADP-r 615.792 4 |
| spellingShingle |
Άλφα ιοί Μη δομική πρωτεΐνη 3 Macro τομείς Δομική βιολογία Πρωτεϊνική έκφραση Alphaviruses Chikungunya Mayaro NMR ADP-r 615.792 4 Τσίκα, Αικατερίνη Έκφραση, απομόνωση και μελέτη της σχέσης δομής δραστικότητας τομέων της μη - δομικής πρωτεΐνης 3, άλφα ιών, μέσω φασματοσκοπίας NMR |
| description |
Οι άλφα ιοί αποτελούν ένα γένος ιών οι οποίοι διαθέτουν νοηματικό μονόκλωνο RNA ως γενετικό υλικό. Τα τελευταία χρόνια έχουν καταγραφεί πολλές πανδημίες οφειλόμενες σε άλφα ιούς σε ολόκληρο τον κόσμο. Η ανάγκη περιορισμού αυτών παράλληλα με την ανυπαρξία ειδικής προληπτικής και θεραπευτικής φαρμακευτικής αγωγής ώθησε την επιστημονική κοινότητα στη μελέτη των μηχανισμών παθογονικότητας και εξάπλωση πολλών από τα μέλη του γένους. Δύο από τα μέλη είναι οι ιοί Chikungunya και Mayaro. Η μελέτη των στελεχών της οικογένειας αποκάλυψε πολύ χρήσιμα στοιχεία για τη βιολογική λειτουργία πολλών από τις ιικές πρωτεΐνες. Το ιικό γονιδίωμα κωδικοποιεί δομικές και μη δομικές πρωτεΐνες. Άγνωστη παραμένει μέχρι σήμερα η λειτουργία ενός τομέα ο οποίος εδράζεται στο N τελικό άκρο της μη δομικής πρωτεΐνης 3. Ο συγκεκριμένος τομέας είναι συντηρημένος σε όλα τα μέλη της οικογένειας και ονομάζεται macrο. Οι macro τομείς αποτελούν μία οικογένεια δομών, συντηρημένη εξελικτικά σε πολλά είδη οργανισμών όπως βακτήρια, αρχαία, ασπόνδυλα, φυτά καθώς και θηλαστικά. Για ελάχιστους από αυτούς έχει αποσαφηνιστεί ο βιολογικός ρόλος. Οι περισσότεροι διαθέτουν ικανότητα πρόσδεσης του ADPr και παραγώγων αυτού και ικανότητα υδρόλυσης του ADPr-1ʹʹ- φωσφόρου. Τέλος, οι αντίστοιχοι τομείς στον άνθρωπο εμπλέκονται στην επιδιόρθωση του DNA και στην κυτταρική απόπτωση.
Όπως προαναφέρθηκε ο ρόλος των macro τομέων στους ιούς δεν έχει διευκρινιστεί. Γι’ αυτόν το λόγο συγκριτικές δομικές και βιοχημικές μελέτες σε τομείς διαφόρων στελεχών της οικογένειας είναι χρήσιμες στον προσδιορισμό της βιολογικής λειτουργίας των τομέων στους ιούς. Στην παρούσα εργασία, πραγματοποιείται έκφραση, απομόνωση και μελέτη μέσω φασματοσκοπίας NMR των macro τομέων Chikungunya και Mayaro. Η NMR δομή του macro τομέα του ιού Mayaro επιλύθηκε σε υψηλή διακρισιμότητα (tf=0,73±7.87*10-2 Å2, RMSD=1,07±0.14 Å και RMSD= RMSD=1.27±0.1 Å για τα άτομα της πολυπεπτιδικής αλυσίδας και τα βαρέα άτομα αντίστοιχα) και αποκάλυψε μια βαβ «σάντουιτς» δομή στο κέντρο της οποίας σχηματίζεται μια εκτεταμένη β-πτυχωτή επιφάνεια. Στη συνέχεια πραγματοποιήθηκαν ΝΜR και βιοχημικά πειράματα αλληλεπίδρασης τα οποία αποκάλυψαν ότι το ADPr και μόρια RNA αποτελούν προσδέτες στον macro τομέα του ιού Mayaro και επιβεβαίωσαν την συγγένεια του τομέα του ιού Chikungunya έναντι διαφόρων παραγώγων του ADPr. |
| author2 |
Μαργιωλάκη, Ειρήνη |
| author_facet |
Μαργιωλάκη, Ειρήνη Τσίκα, Αικατερίνη |
| format |
Thesis |
| author |
Τσίκα, Αικατερίνη |
| author_sort |
Τσίκα, Αικατερίνη |
| title |
Έκφραση, απομόνωση και μελέτη της σχέσης δομής δραστικότητας τομέων της μη - δομικής πρωτεΐνης 3, άλφα ιών, μέσω φασματοσκοπίας NMR |
| title_short |
Έκφραση, απομόνωση και μελέτη της σχέσης δομής δραστικότητας τομέων της μη - δομικής πρωτεΐνης 3, άλφα ιών, μέσω φασματοσκοπίας NMR |
| title_full |
Έκφραση, απομόνωση και μελέτη της σχέσης δομής δραστικότητας τομέων της μη - δομικής πρωτεΐνης 3, άλφα ιών, μέσω φασματοσκοπίας NMR |
| title_fullStr |
Έκφραση, απομόνωση και μελέτη της σχέσης δομής δραστικότητας τομέων της μη - δομικής πρωτεΐνης 3, άλφα ιών, μέσω φασματοσκοπίας NMR |
| title_full_unstemmed |
Έκφραση, απομόνωση και μελέτη της σχέσης δομής δραστικότητας τομέων της μη - δομικής πρωτεΐνης 3, άλφα ιών, μέσω φασματοσκοπίας NMR |
| title_sort |
έκφραση, απομόνωση και μελέτη της σχέσης δομής δραστικότητας τομέων της μη - δομικής πρωτεΐνης 3, άλφα ιών, μέσω φασματοσκοπίας nmr |
| publishDate |
2016 |
| url |
http://hdl.handle.net/10889/9254 |
| work_keys_str_mv |
AT tsikaaikaterinē ekphrasēapomonōsēkaimeletētēsschesēsdomēsdrastikotētastomeōntēsmēdomikēsprōteïnēs3alphaiōnmesōphasmatoskopiasnmr |
| _version_ |
1771297258898194432 |
| spelling |
nemertes-10889-92542022-09-05T14:00:08Z Έκφραση, απομόνωση και μελέτη της σχέσης δομής δραστικότητας τομέων της μη - δομικής πρωτεΐνης 3, άλφα ιών, μέσω φασματοσκοπίας NMR Τσίκα, Αικατερίνη Μαργιωλάκη, Ειρήνη Πάιρας, Γεώργιος Σπυρούλιας, Γεώργιος Tsika, Aikaterini Άλφα ιοί Μη δομική πρωτεΐνη 3 Macro τομείς Δομική βιολογία Πρωτεϊνική έκφραση Alphaviruses Chikungunya Mayaro NMR ADP-r 615.792 4 Οι άλφα ιοί αποτελούν ένα γένος ιών οι οποίοι διαθέτουν νοηματικό μονόκλωνο RNA ως γενετικό υλικό. Τα τελευταία χρόνια έχουν καταγραφεί πολλές πανδημίες οφειλόμενες σε άλφα ιούς σε ολόκληρο τον κόσμο. Η ανάγκη περιορισμού αυτών παράλληλα με την ανυπαρξία ειδικής προληπτικής και θεραπευτικής φαρμακευτικής αγωγής ώθησε την επιστημονική κοινότητα στη μελέτη των μηχανισμών παθογονικότητας και εξάπλωση πολλών από τα μέλη του γένους. Δύο από τα μέλη είναι οι ιοί Chikungunya και Mayaro. Η μελέτη των στελεχών της οικογένειας αποκάλυψε πολύ χρήσιμα στοιχεία για τη βιολογική λειτουργία πολλών από τις ιικές πρωτεΐνες. Το ιικό γονιδίωμα κωδικοποιεί δομικές και μη δομικές πρωτεΐνες. Άγνωστη παραμένει μέχρι σήμερα η λειτουργία ενός τομέα ο οποίος εδράζεται στο N τελικό άκρο της μη δομικής πρωτεΐνης 3. Ο συγκεκριμένος τομέας είναι συντηρημένος σε όλα τα μέλη της οικογένειας και ονομάζεται macrο. Οι macro τομείς αποτελούν μία οικογένεια δομών, συντηρημένη εξελικτικά σε πολλά είδη οργανισμών όπως βακτήρια, αρχαία, ασπόνδυλα, φυτά καθώς και θηλαστικά. Για ελάχιστους από αυτούς έχει αποσαφηνιστεί ο βιολογικός ρόλος. Οι περισσότεροι διαθέτουν ικανότητα πρόσδεσης του ADPr και παραγώγων αυτού και ικανότητα υδρόλυσης του ADPr-1ʹʹ- φωσφόρου. Τέλος, οι αντίστοιχοι τομείς στον άνθρωπο εμπλέκονται στην επιδιόρθωση του DNA και στην κυτταρική απόπτωση. Όπως προαναφέρθηκε ο ρόλος των macro τομέων στους ιούς δεν έχει διευκρινιστεί. Γι’ αυτόν το λόγο συγκριτικές δομικές και βιοχημικές μελέτες σε τομείς διαφόρων στελεχών της οικογένειας είναι χρήσιμες στον προσδιορισμό της βιολογικής λειτουργίας των τομέων στους ιούς. Στην παρούσα εργασία, πραγματοποιείται έκφραση, απομόνωση και μελέτη μέσω φασματοσκοπίας NMR των macro τομέων Chikungunya και Mayaro. Η NMR δομή του macro τομέα του ιού Mayaro επιλύθηκε σε υψηλή διακρισιμότητα (tf=0,73±7.87*10-2 Å2, RMSD=1,07±0.14 Å και RMSD= RMSD=1.27±0.1 Å για τα άτομα της πολυπεπτιδικής αλυσίδας και τα βαρέα άτομα αντίστοιχα) και αποκάλυψε μια βαβ «σάντουιτς» δομή στο κέντρο της οποίας σχηματίζεται μια εκτεταμένη β-πτυχωτή επιφάνεια. Στη συνέχεια πραγματοποιήθηκαν ΝΜR και βιοχημικά πειράματα αλληλεπίδρασης τα οποία αποκάλυψαν ότι το ADPr και μόρια RNA αποτελούν προσδέτες στον macro τομέα του ιού Mayaro και επιβεβαίωσαν την συγγένεια του τομέα του ιού Chikungunya έναντι διαφόρων παραγώγων του ADPr. Alphaviruses consist a genus of viruses which has a sense single stranded RNA as the genetic material. In recent years, several outbreaks caused by alphaviruses are numbered throughout the world. The need to limit the disease’s spreading as well as the lack of specific preventive and therapeutic medication, led the scientific community to focus on the pathogenic mechanisms and spread of many of the members of the genus. Two distinct members of this family are Chikungunya and Mayaro. Studying their characteristics revealed very useful data on the biological function of many of the viral proteins. The viral genome encodes structural and nonstructural proteins. It is worth mentioning that the function of a domain located at the N terminus of the non-structural protein 3, still remains elusive. As far as this protein domain is concerned, it constitutes a conserved area in all family members and is named macro. Macro domains compose a group of structures, evolutionarily conserved in a considerable number of species of organisms such as bacteria, archaea, invertebrates, plants and mammals. Only for a very few of them a defined biological role has already been designated. It is considered that the majority is capable of binding ADPr and adenosine ligands as well as ADPr-1''- phosphate phosphatase activity. Notably, concerning the human genome, these domains are involved in DNA repair and cellular apoptosis. Taking into consideration the undefined role of macro domain, it is readily understood the reason that many comparative structural and biochemical studies in different members of the alpha-viruses’ family are now in progress. Consequently, in this project the macro domains of Chikungunya and Mayaro were overexpressed, isolated and studied via NMR spectroscopy. The NMR solution structure of Mayaro macro domain was determined in high resolution (tf=0,73±7.87*10-2 Å2, RMSD=1,07±0.14 Å and RMSD= RMSD=1.27±0.1 Å for backbone and heavy atoms respectively) and revealed an βαβ "sandwich" topology in the center of which an extensive β-pleated sheet formation is observed. Furthermore, NMR and biochemical interaction experiments revealed that ADPr and RNA molecules act as ligands and is noteworthy the fact that the results corroborated the binding affinity of Chikungunya macro domain against various adenosine ligands. 2016-05-25T07:05:54Z 2016-05-25T07:05:54Z 2001 Thesis http://hdl.handle.net/10889/9254 gr 12 application/pdf |
