Prijeđite na glavni sadržaj

Kristalna struktura otkriva veliku fleksibilnost molekule ljudskog proteina

28.5.2012.

Znanstvenica Instituta Ruđer Bošković dr. sc. Marija Abramić, voditeljica Laboratorija za celularnu biokemiju, koautor je znanstvenog rada Entropy-driven binding of opioid peptides induces a large domain motion in human dipeptidyl peptidase III koji daje važan doprinos razumijevanju interakcije proteina i peptida te povezanosti između fleksibilnosti i funkcije proteinskih makromolekula.

Kristalna struktura otkriva veliku fleksibilnost molekule ljudskog proteina

Prikaz fleksibilnosti ljudske dipeptidil-peptidaze III. Lijevo je slobodni protein (otvorena forma), prije interakcije sa peptidnim supstratom; desno kompleks DPP III-supstrat (zatvorena forma). Vezanje peptida uzrokuje veliko pomicanje dviju domena (označene plavo i ružičasto) proteina i potpuno zatvaranje aktivnog mjesta enzima.

Rad međunarodnog tima znanstvenika, objavljen u prestižnom časopisu Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, rezultirao je rješavanjem kristalne strukture ljudskog enzima dipeptidil-peptidaze III (DPP III) u interakciji s njegovim supstratom, opioidnim peptidom tinorfinom. Razjašnjenje načina na koji ova peptidaza veže svoje supstrate otkriva izuzetno veliku fleksibilnost ove molekule i njenu povezanost s katalitičkom ulogom ovog enzima.

DPP III je prisutna u svim tkivima sisavaca te je pronađena u genomima velikog broja nižih organizama i kod nekih bakterija. Pored uloge u unutarstaničnoj razgradnji proteina, indicirana je uloga DPP III u vrlo složenom fiziološkom procesu regulacije osjeta boli. Na to ukazuje prisutnost tog enzima u području leđne moždine u kojem se nalaze i opioidni peptidi (enkefalini i endomorfini), čiju hidrolizu DPP III vrlo efikasno katalizira.

Znanstveni rad:

Entropy-driven binding of opioid peptides induces a large domain motion in human dipeptidyl peptidase III
Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. G.A. Bezerra et al., 2012, vol. 109: 6525-6530 (IF 9.771).

Pored fizioloških, za DPP III su pretpostavljene i patofiziološke uloge u nastanku očne mrene (katarakte) i tumorskom rastu. Rezultati istraživanja također su značajni i s biomedicinskog gledišta jer otvaraju mogućnost dizajniranja specifičnih inhibitora ove peptidaze obzirom na pretpostavljenu fiziološku ulogu u reguliranju boli u sisavaca.

Znanstveni rad je rezultat interdisciplinarne suradnje istraživača iz Instituta za molekularne bioznanosti (Austrija), Instituta za biokemiju (Austrija), Konzorcija za strukturnu genomiku Sveučilišta u Torontu (Kanada) te Instituta Ruđer Bošković. Suradnja se većim dijelom odvijala u okviru hrvatsko-austrijskog bilateralnog projekta „Odnos strukture i funkcije metalopeptidaza porodice M49“ temeljenog na višegodišnjim istraživanjima provedenim na „Ruđeru“.

Dr. sc. Marija Abramić znanstveni je savjetnik na Institutu Ruđer Bošković s dugogodišnjim iskustvom istraživanja u području biokemije hidrolitičkih enzima, peptidaza i lipaza, njihove izolacije iz prirodnih izvora i fizikalno-kemijske karakterizacije.

Sadašnji znanstveni interes dr. Abramić usmjeren je na molekularnu enzimologiju metalopeptidaza – odnos strukture i aktivnosti, mehanizam katalize i proteinske interakcije. Od 2002. godine dr. Abramić je voditelj Laboratorija za celularnu biokemiju u koji uvodi metode molekularne biologije i bioinformatike, a rad fokusira na molekularnu analizu proteina iz porodice dipeptidil-peptidaza III (porodica DPP III, porodica metalopeptidaza M49).

Dr. Abramić je ekspert u području istraživanja ove grupe metalopeptidaza, problematike koju je razvijala na IRB-u uspostavljajući unutar-institucijsku i međunarodnu suradnju te obrazujući mlade istraživače. Dosad je objavila ukupno 47 znanstvenih publikacija, a radovi su joj citirani oko 550 puta. Pod njenim vodstvom izrađena su dva doktorata, tri diplomska i jedan magistarski rad iz područja metalopeptidaza.

Laboratorij za celularnu biokemiju (LCB) Instituta Ruđer Bošković ima dugu tradiciju istraživanja u području biokemije proteolitičkih enzima. LCB je razvio višegodišnju uspješnu suradnju s članovima drugih laboratorija Instituta Ruđer Bošković (8 laboratorija, iz 4 zavoda), sa Sveučilištem Josip Juraj Strossmayer u Osijeku te, kroz bilateralne projekte, sa znanstvenicima iz Graza.

Članovi LCB-a u periodu od 2000. godine do danas objavili su 35 publikacija u renomiranim časopisima. Rad The first structure of dipeptidyl-peptidase III provides insight into the catalytic mechanism and mode of substrate binding, objavljen 2008. godine zajedno sa suradnicima iz Austrije u The Journal of Biological Chemistry, predstavljao je znanstveni prodor i bio uvršten u vrhunske („top 1%“, “Paper of the Week“) zbog razjašnjenja strukture prototipa za novu porodicu proteina.

Kontaktirajte nas

Ova stranica koristi kolačiće

neki od tih kolačića nužni su za ispravno funkcioniranje stranice, dok se drugi koriste za praćenje korištenja stranice radi poboljšanja korisničkog iskustva.

Za više informacija pogledajte naše uvjete korištenja.

  • Kolačići koji su nužni za ispravno funkcioniranje stranice. Moguće ih je onemogućiti u postavkama preglednika.