Újszerű antimaláriás célpont: a CCT enzim működési mechanizmusának és autoinbibíciós szabályzásának feltárása
A malária korunk egyik legpusztítóbb fertőző betegsége, a halálesetek döntő többségét a Plasmodium falciparum parazita faj okozza. A napjainkban alkalmazott terápiás szerekre rezisztens parazita törzsek elterjedése miatt a jelenlegitől eltérő hatásmechanizmusú antimaláriás szerek azonosítása égető jelentőségű[1]. A paraziták de novo foszfatidilkolin bioszintézise egy igazolt újfajta antimaláriás célpontnak számít[2]. Ezen útvonal sebességmeghatározó lépését a kutatócsoportban vizsgált[3,4] CTP:foszfokolin citidililtranszferáz (PfCCT) katalizálja. A PfCCT enzim aktivitásának szabályozása egy autoinhibíciós mechanimus révén valósul meg, mely az enzim reverzibilis membrán kölcsönhatásán alapul. Az enzim működésének megértését nagyban segítik a nemrégiben közölt fehérjeszerkezetek és biokémiai vizsgálatok[5], ugyanakkor továbbra sem egyértelmű, hogy milyen kölcsönhatás befolyásolja közvetlenül az enzim aktivitást.
Kutatómunkám során a PfCCT enzim kulcsfontosságú szerkezeti elemeinek működését elemeztem kinetikai valamint izotermális titrációs kalorimetria alapú egyensúlyi lingandum kötés mérések alapján. Rámutattam, hogy az enzim egy konzervált aktív helyen elhelyezkedő lizin oldallánca szerepet játszik mindkét szubsztrát kötődésében illetve átalakításában. Emellett a vizsgált katalitikus domént tartalmazó fehérje konstrukció C-terminális végének rövidítésével illetve itt eszközölt helyspecifikus mutációk létrehozásával megmutattam, hogy az enzim αE hélix szegmense alapvető hatással van az enzim katalízisre valamint a CTP szubsztrát kötődésre. Ezen eredmények lehetővé teszik a PfCCT katalitikus mechanizmusának mélyebb megértését, emellett alapot adnak ahhoz a feltételezéshez, hogy az αE hélix szerkezeti elem várhatóan részt vesz az enzim aktivitás autoinhibíciós szabályzásában is.
[1]World Health Organization, Malaria, 2014.
[2]I. Petersen, R. Eastman, M. Lanzer, FEBS Lett. 2011, 585, 1551–1562.
[3]G. N. Nagy, L. Marton, A. Contet, O. Ozohanics, L.-M. Ardelean, A. Révész, K. Vékey, F. D. Irimie, H. Vial, R. Cerdan, et al., Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 2014, 53, 13471–6.
[4]L. Marton, G. N. Nagy, O. Ozohanics, A. Lábas, B. Krámos, J. Oláh, K. Vékey, B. G. Vértessy, PLoS One 2015, 10, e0129632.
[5]J. Lee, S. G. Taneva, B. W. Holland, D. P. Tieleman, R. B. Cornell, J. Biol. Chem. 2014, 289, 1742–1755.
szerző
-
Hajdú Fanni
Vegyészmérnöki mesterképzési szak, nappali MSc
mesterképzés (MA/MSc)
konzulensek
-
Dr. Vértessy G. Beáta
egyetemi tanár, Alkalmazott Biotechnológia és Élelmiszertudományi Tanszék -
Nagy Gergely Nándor
doktorjelölt, Alkalmazott Biotechnológia és Élelmiszertudományi Tanszék