| Περίληψη |
Οι πρωτεΐνες είναι πολυπεπτιδικές αλυσίδες οι οποίες αναδιπλώνουν σε συγκεκριμένες τρισδιάστατες διαμορφώσεις. Η διαδικασία αυτή ονομάζεται αναδίπλωση των πρωτεϊνών και γίνεται εξαιρετικά γρήγορα. Από τα πρωτοποριακά πειράματα του Anfinsen ήταν γνωστό ότι η απαραίτητη πληροφορία για την αναδίπλωση των πρωτεϊνών βρίσκεται κωδικοποιημένη στα αμινοξέα που τις αποτελούν. Ωστόσο, μέχρι σήμερα, δεν έχει γίνει εφικτή η πλήρης κατανόηση του μηχανισμού αναδίπλωσης των πρωτεϊνών, κάτι που είναι γνωστό ως πρόβλημα αναδίπλωσης των πρωτεϊνών. Στην προσπάθεια κατανόησης αυτού του μηχανισμού έχουν χρησιμοποιηθεί διάφορες πρωτεΐνες ως μοντέλα και βάσει των πειραματικών αποτελεσμάτων και των θεωρητικών προσεγγίσεων έχουν διατυπωθεί ποικίλες θεωρίες για τον τρόπο αναδίπλωσης των πρωτεϊνών. Μια από τις πρωτεΐνες που έχουν χρησιμοποιηθεί είναι η πρωτεΐνη Rop. Η Rop είναι ένα ομοδιμερές, αντιπαράλληλο, 4-α-ελικοειδές δεμάτιο και, φυσιολογικά, συμμετέχει στο μηχανισμό ελέγχου του αριθμού των αντιγράφων των πλασμιδίων της ColE1 οικογένειας. Η τοπολογία κάθε μονομερούς είναι έλικα-στροφή-έλικα με τη στροφή να σχηματίζεται από τρία κατάλοιπα. Επίσης, στο δεμάτιο της Rop, όπως και σε όλα τα α-ελικοειδή δεμάτια, εμφανίζεται η περιοδικότητα της επτάδας, η οποία διαταράσσεται στην περιοχή της στροφής. Ποικίλες μελέτες έχουν αποδώσει δευτερεύοντες ή περισσότερο πρωταρχικούς ρόλους στη στροφή και στην περιοδικότητα της επτάδας, σε ότι αφορά στην αναδίπλωση και σταθερότητα της Rop. Στην παρούσα εργασία γίνεται προσπάθεια να διαφωτιστεί ακόμη περισσότερο η σημασία των παραπάνω στοιχείων στον τρόπο με τον οποίο αναδιπλώνεται η πρωτεΐνη Rop. Για το σκοπό αυτό σχεδιάστηκαν τέσσερα μεταλλάγματα. Από αυτά, τα δυο αφορούν στο σχεδιασμό στρατηγικών μεταλλαγών στην περιοχή της στροφής με σκοπό την περαιτέρω διερεύνηση του ρόλου της στην πορεία αναδίπλωσης της πρωτεΐνης, ενώ τα άλλα δυο αφορούν στην αποκατάσταση της περιοδικότητας της επτάδας στην περιοχή της στροφής. Στα πλαίσια αυτής της εργασίας έγινε δυνατή η παραγωγή ενός από τα παραπάνω μεταλλάγματα, το οποίο αφορά στην αντικατάσταση των καταλοίπων Asp30 και Ala31 της στροφής της αγρίου τύπου Rop, με δυο προλίνες. Η πρωτεΐνη μελετήθηκε ως προς τις φασματοσκοπικές και θερμοδυναμικές της ιδιότητες και υπήρξε δυνατή η κρυστάλλωσή της. Τα αποτελέσματα της εργασίας δείχνουν ότι το μετάλλαγμα αυτό έχει παρόμοιες φασματοσκοπικές και θερμοδυναμικές ιδιότητες με αυτές του μεταλλάγματος A31P, το οποίο έχει υποτεθεί ότι αποτελεί μια molten globule κατάσταση και επιβεβαιώνουν τη σημασία των καταλοίπων της στροφής στην επιλογή του μονοπατιού αναδίπλωσης της πρωτεΐνης. Περαιτέρω πειράματα απαιτούνται για τον ακριβή χαρακτηρισμό του. Οι κρύσταλλοι του μεταλλάγματος D30PA31P, που σχηματίστηκαν κατά τη διάρκεια αυτής της εργασίας χρειάζονται περαιτέρω βελτίωση, προκειμένου να είναι κατάλληλοι για περίθλαση ακτίνων Χ. Το μετάλλαγμα D30PA31P κρυσταλλώνει σε συνθήκες παρόμοιες με τις συνθήκες στις οποίες κρυσταλλώνουν οι παραλλαγές του υδρόφοβου πυρήνα και όχι οι παραλλαγές της στροφής.
|
Ο ρόλος της στροφής και του μοτίβου της επτάδας στην αναδίπλωση και σταθερότητα της πρωτεΐνης Rop
