Fenilalanin Aminomutáz –Fenilalanin Ammónia-liáz funkció-váltó hurok viselkedésének molekuladinamikai modellezése
A fenilalanin ammónia-liáz (PAL) magas ammónia koncentráció esetén az ammónia fahéjsav és analógjaira történtő addíciójának katalízisére képes; a fenilalanin aminomutáz (PAM) a 2,3-aminomutáz aktivitása révén az α helyzetű aminosavat β-helyzetűve tudja alakítani. Illetve azt is kimutatták, hogy mindkét esetben a 3,5-dihidro-5-metilidén-4H-imidazol-4-on (MIO) módosított amonisav kulcsszerepet játszik a katalízisben. A β-aminosavak antimikrobiális, citotoxikus és tumor-ellenes hatással rendelkeznek. Gyógyszervegyész szemszögből kiemelkedik a PAM alkalmazhatósága a taxol szerves szintézisében. Ezért az ammónia liázok és ammónia mutázok izgalmas kutatási területet reprezentálnak az optikailag tiszta α- és β-aminosavak előállításában.
Célom az aminomutázok és ammónia-liázok fedél szerepet betöltő tirozin hurkok régiójának mozgékonyságának és működésének vizsgálata illetve ezen hurok szerepének vizsgálata a természetes szubsztrát L-fenilalanin bekötődése és kiszabadulása során.
A szerkezetből következtethető, hogy a belső hurok fedélként viselkedik és egy relatív zárt struktúrát vesz fel a Taxus chinensis PAM, ezzel ellentétben a Petroselnium crispum PAL szerkezetében egy nyitottabb struktúra észlelhető. Feltételezhető, hogy a belső a hurok régió a kulcsa a mutáz-liáz aktivitásnak.
A Random Acceleration Molecular Dynamics (RAMD) egy olyan megnövekedett mintavételezési metódus, amleylehetővé teszi, hogy pikoszekundumos szimulációs időtartam alatt információt nyerjünk a valóságban több miliszekundum alatt lejátszódó folyamatokról, ez által szimulációs időt ezred részére csökkenti. Ezt úgy valósítja meg, hogy egy erőt fejt ki egy random irányba, tipikusan ligandumra, részecskére. Bizonyos számú molekuladinamikai lépés után, ha az „objektum” nem tesz meg ezen lépések alatt egy előre meghatározott távolságot egy újabb random erőt fejt ki a célmolekulára. Ez által a konformációs térből részletesebb mintavételezés valósítható meg, így ezt a metódust találtuk leginkább alkalmasnak a hurok régió dinamikájának és a szubsztrát távozási útvonalának tanulmányozására.
szerző
-
Madaras-Koncz Erzsébet
Gyógyszervegyész-mérnöki mesterképzési szak, nappali MSc
mesterképzés (MA/MSc)
konzulensek
-
Dr. Bata Zsófia
Tanszéki Mérnök, Szerves Kémia és Technológia Tanszék -
Dr. Poppe László
egyetemi tanár, Szerves Kémia és Technológia Tanszék