A maláriaellenes célpont Plasmodium falciparum CTP:foszfokolin citidililtranszferáz enzim szerkezeti megismerése fehérje kristályosítás révén

A malária napjainkban is egyike a legtöbb halálos kimenetelű megbetegedést okozó fertőzésnek. A fertőzésért a nőstény Anopheles szúnyogok által terjesztett Plasmodium fajok felelősek, melyek közül az emberre legveszélyesebb faj a Plasmodium falciparum. A malária hatásos gyógyszeres kezelését nehezíti az összes jelenleg használt antimaláriás szer ellen megjelent gyógyszer rezisztencia. Emiatt különösen fontos az új hatásmechanizmussal rendelkező terápiás szerek fejlesztése. Kiváló, újszerű célpontot biztosít erre a parazita lipid bioszintézise, melyben kulcsszerepet játszik a CTP:foszfokolin citidililtranszferáz (PfCCT) enzim.

Tudományos diákköri munkám célja a malária parazita számára létfontosságú PfCCT enzim háromdimenziós térszerkezetének megismerése. Munkám során jellemeztem egy, a kristályosíthatóság céljából tervezett fehérje konstrukció biokémiai tulajdonságait, enzim aktivitását, ligandum kötő képességét, valamint hőstabilitását, összevetve a kapott értékeket a kutatócsoportban eddig használt, nagyobb méretű PfCCT konstrukcióval. Enzim aktivitásméréseim rávilágítottak, hogy az általam vizsgált konstrukció aktivitása nagymértékben csökkent. A CDP-kolin ligandum affinitás kevésbé károsodott, mintegy háromszoros csökkenést mutatott, valamint a konstrukció hőstabilitása sem csökkent jelentősen. Ezek alapján valószínűsíthető, hogy a konstrukció tervezésénél a kristályosíthatóság miatt eltörölt szakaszoknak fontos szerepe lehet az enzimatikus funkció betöltésében.

A BME VBK Biostruct laborban végzett fehérje kristályosítási kísérleteim igazolták, hogy a kifejlesztett konstrukció jobban kristályosítható, mint a kutatócsoportban korábban használt fehérje szakasz. A nagy áteresztőképességű kristályosító körülmény keresés után az ígéretes kezdeti találatok finomításával több esetben is tűs kristályokat nyertem. Röntgendiffrakciós kísérlettel igazoltam, hogy a kapott kristályok valóban fehérjére jellemző szórási mintázattal rendelkeznek. A 8 Ångström felbontású adatkészlet ugyan még nem alkalmas a konstrukció háromdimenziós térszerkezetének meghatározására, azonban ígéretes alapot jelent a további optimalizációs kísérletekhez.

Emellett új PfCCT fehérje konstrukciókat hoztam létre, a nemrégiben megjelent patkány CTP:foszfokolin citidililtranszferáz kristályszerkezetek alapján. A homológ enzim közzétett szerkezeti és biokémiai vizsgálatának ismeretében ezek várhatóan jól kristályosodnak, enzimatikus funkcióval rendelkeznek és még több szerkezeti információt képesek potenciálisan szolgáltatni, mint az eddig a kutatócsoportunkban vizsgált konstrukciók.

szerző

Hajdú Fanni
biomérnöki
nappali

konzulensek

Dr. Vértessy G. Beáta
egyetemi tanár, Alkalmazott Biotechnológia és Élelmiszertudományi Tanszék
Nagy Gergely Nándor
doktorjelölt, Alkalmazott Biotechnológia és Élelmiszertudományi Tanszék

helyezés

Jutalom