Onkogén mutációt tartalmazó KRAS fehérje inhibitorok in vitro tesztelésére alkalmas módszer fejlesztése

Stéger Anett, IV. évf. (BSc)

Témavezető: Prof. Dr. Vértessy G. Beáta, tanszékvezető

BME VBK Alkalmazott Biotechnológia és Élelmiszertudományi Tanszék

Konzulens: Nyíri Kinga, tanársegéd

BME VBK Alkalmazott Biotechnológia és Élelmiszertudományi Tanszék

Korunk egyik legégetőbb egészségügyi problémáját jelentik a rákos megbetegedések. A sejtek jelátviteli folyamataiban fontos szerepet játszó KRAS fehérjék mutációi a daganatok közel egyharmadában vannak jelen, jellemzően a legpusztítóbb tüdő , hasnyálmirigy- és vastagbélrákos megbetegedések esetében [1]. A mutációk okozta daganatos megbetegedések hatékony kezelését lehetővé tennék az adott mutánsra szelektív inhibitorok. Habár általában a pontmutációk esetében ez specificitás nehezen megvalósítható, a G12C mutáció esetében a közelmúltban előállítottak olyan kovalens inhibitorokat, melyek a cisztein reaktivitását kihasználva csak a mutáns fehérjére hatnak [2-4]. Ezek viszont csekély aktivitásuk illetve aspecifikus reaktivitásuk miatt még nem alkalmazhatók gyógyszerként.

Kutatómunkám célja új potens és szelektív inhibitorok fejlesztése a KRAS G12C targetre. Ennek érdekében a KRAS G12C mutáns fehérje előállítási és tisztítási eljárását optimalizáltam. Ezt követően natív tömegspektrometriás módszert alkalmazva elemeztem az MTA SZKI kutatói által előállított két inhibitor fragmens reakciókészségét és specifikusságát, összevetve az eddig ismert leghatékonyabb inhibitorral [3]. Azt találtam, hogy a fragmensek kevésbé reaktívak, azonban a referencia anyaghoz hasonló módon csak egy ciszteinnel reagálnak. Ez alapján a vizsgált fragmensek megfelelő vázmolekulához kapcsolva új inhibitorok fejlesztésének kiinduló pontjai lehetnek. Emellett a minták tripszinolízist követő HPLC MS/MS analízisével kimutattam, hogy referencia inhibitor esetében a reakció egyértelműen a C12 pozícióban történik. A fragmensek esetében az alacsonyabb reaktivitás miatt egyelőre nem jutottunk konkluzív eredményre, hogy a fehérjében található négy cisztein közül, melyik vesz részt a reakcióban.

Emellett vizsgáltam a referencia inhibitor hatását a fehérje nukleotid kicserélődési képességére, a kiszorított nukleotid fluoreszcencia-változását követve. Mivel nem tapasztaltam kimutatható eltérést inhibitorral kezelt fehérje esetében, ezért további kísérleteket tervezek az inhibitor hatásmechanizmusának feltárására. Ezen felül a kezdeti ígéretes eredmények alapján, tervezem további fragmensek tesztelését és a reakcióban résztvevő cisztein azonosítását.

[1] J. C. Hunter et al., Mol Cancer Res., 2015, 13:(9), 1325.

[2] J. M. Ostrem et al. Nature 2013, 503, 548.

[3] M. P. Patricelli, et al. Cancer Discov., 2016, 6, 316.

[4] L.M. McGregor et al. Biochemistry 2017, 56, 3178.

szerző

Stéger Anett
Biomérnöki alapképzési szak, nappali BSC
alapképzés (BA/BSc)

konzulensek

Dr. Vértessy G. Beáta
egyetemi tanár, Alkalmazott Biotechnológia és Élelmiszertudományi Tanszék
Nyíri Kinga
, Alkalmazott Biotechnológia és Élelmiszertudományi Tanszék

helyezés

II. helyezett