Klaper Dorota
Zakład Chemii Organicznej i Technologii Chemicznej
Pracownia Chemii Związków Naturalnych
Badanie wpływu glutationylacji grup tiolowych cystein na właściwości białek kompleksu kalprotektyny
Dorota Klaper
Promotor: dr Joanna Szawkało
Opiekun: dr Aleksandra Wysłouch-Cieszyńska (Instytut Biochemii i Biofizyki PAN)
Białka S100A8 i S100A9 należą do wielofunkcyjnej rodziny białek S100. Ich główną cechą jest wiązanie jonów dwuwartościowych, a w szczególności jonów wapnia. Są wydzielane podczas aktywacji fagocytów co sugeruje, że mogą one pełnić przeróżne funkcje – zarówno wewnątrz- jak i zewnątrzkomórkowe, a ich ekspresja zachodzi w krążących w organizmie neutrofilach, monocytach we wczesnych fazach rozwoju, keratynocytach oraz komórkach epitelialnych w stanach zapalnych. W strukturze każdego z tych białek można wyróżnić charakterystyczne dwa miejsca wiązania jonów Ca2+ o konformacji helisa-pętla-helisa, inaczej nazywane jako „EF-hand”. [1]
Funkcje białek S100A8 i S100A9 mogą się zmieniać w wyniku wiązania metali, a także w wyniku wprowadzania różnych modyfikacji potranslacyjnych, na przykład glutationylacji. Modyfikacja potranslacyjna może wpływać na właściwości chemiczne i fizyczne białka, jego stabilność i aktywność, a więc na jego funkcję. S-tiolacja białek polega na utworzeniu mostków disulfidowych między grupami tiolowymi białek, a niskocząsteczkowymi związkami tiolowymi. Gdy glutation utworzy addukt z grupą tiolową białka (białko-S-S-glutation), S-tiolacja często określana jest mianem S-glutationylacji. [2]
Kalprotektyna, jako niekowalencyjny heterodimer S100A8/S100A9 stanowi najczęściej spotykaną, aktywną fizjologicznie formę tych białek. Pomimo faktu, iż jest ona syntetyzowana w największych ilościach przez neutrofile, jest ona obecna we wszystkich komórkach organizmu. Z tego powodu pełni doskonałą rolę markera służącego do różnicowania stanów fizjologicznych i patologicznych. Ponadto cechuje ją powinowactwo nie tylko do jonów wapnia, ale również do innych jonów dwuwartościowych, m.in. cynku, żelaza i manganu. [3,4]
Celem mojej pracy magisterskiej jest poznanie molekularnych mechanizmów, które odpowiadają za złożoność funkcji białek S100A8 i S100A9 oraz ich heterodimeru. Do badań wykorzystane zostały białka glutationowane. Analiza struktury i dynamiki łańcucha polipeptydowego przeprowadzona została za pomocą spektrometrii mas z wymianą wodoru/deuteru – HDX-MS.
Literatura:
[1] Filipek A., Kosmos Problemy Nauk Biologicznych, 2001, tom 50/nr 3, 309-314.
[2] Rodacka A., Gerszon J., Puchała M., Postępy Higieny i Medycyny Doświadczalnej, 2014, 68, 280-290.
[3] Kosiara M., Paradowski L., Kalprotektyna. Gastroenterol Pol, 2008, 15, 333-335.
[4] Olender K., Bergmann K., Ostrowąż-Sypniewska G., Journal of Laboratory Diagnostics, 2012, Vol.48/No. 4, 433-439.