Logowanie do System sprawozdań KDM

Wpływ temperatury, jonów metali, pH czy siły jonowej na strukturę i biologiczną aktywności peptydów i małych białek - studia teoretyczne

Kierownik projektu: Stanisław Ołdziej

Międzyuczelniany Wydział Biotechnologii UG i GUMed

Gdańsk

Streszczenie projektu

Ze względu na to, że białka wykazują marginalną stabilność termodynamiczną ich struktura, a co za tym idzie ich aktywności biologiczna jest w dużym stopniu zależna od środowiska w, którym się znajdują. Typowe testy aktywności biologicznej In vivo są przeprowadzane w ściśle określonym reżimie temperatury, pH, siły jonowej roztworu czy stężania jonów metali aby zapewnić powtarzalność i porównywalność wyników. Przeprowadzanie testów w ściśle określonym i kontrolowanym środowisku oprócz niekwestionowanych zalet (wymienionych powyżej) może prowadzić w wielu przypadkach do fałszywych wniosków dotyczących rzeczywistej aktywności biologicznej w warunkach In vivo lub do nich zbliżonych. Celem niniejszego projektu jest charakterystyka kilku małych białek lub peptydów, których aktywności biologiczna jest względnie stabilna w szerokim zakresie zmian środowiska reakcji oraz opis takich układów, które są na zmiany środowiska bardzo czułe. Główny nacisk badań zostanie nakierowany na zmiany strukturalne w białkach lub peptydach indukowane, przez zmianę czynników środowiskowych. Systematyczne badania nad kilkoma/kilkunastoma wybranymi układami być może pozwoli na wypracowanie matematycznego modelu pozwalającego szacować na podstawie znanej struktury przestrzennej danego białka jego predyspozycje do utrzymywani struktury/funkcji w czasie zmian zachodzących w środowisku reakcji. Znalezienie relacji pomiędzy aktywnością/strukturą a zmianami środowiska może być bezcenną wiedzą np. w racjonalnym projektowaniu leków do określania wpływu zmian środowiskowych na np. aktywności badanej substancji (leku). Jego modelowe układy w naszych badaniach zamierzamy użyć dwu systemów : bakteryjnych białek wiążące immunoglobuliny z osocza krwi, oraz domeny wiążące forminę, zwane inaczej domenami WW. Bakteryjne białka wiążące immunoglobuliny są przykładem białek inertnych na zmiany środowiska w relacji do ich funkcji biologicznych, domeny WW są zaś przykładem białek bardzo czułych na wszelkie zamiany środowiska reakcji. Nasze badania będą opierały się na symulacjach z zastosowaniem dynamiki molekularnej przeprowadzonych w szerokim serum temperatur, pH, siły jonowej roztworu lub obecności jonów metali. Zmiany strukturalne będą korelowane z danymi dotyczącymi aktywności biologicznej, co pozwoli na określenie jaki jest mechanizm indukowania zmian konformacyjnych przez zmiany środowiska i jaka jest tolerowany zakres zmian nie powodujący utraty aktywności. Wszystkie niezbędne symulacje będą przeprowadzane z zastosowaniem ogólnie dostępnego oprogramowania w tym oprogramowania rozwijanego w naszej grupie badawczej (pakiet UNRES)


Publikacje

  1. 109. Hałabis, A., Żmudzińska, W., Liwo, A., Ołdziej, S. , Conformational dynamics of the trp-cage miniprotein at its folding temperature., J.Phys.Chem.B 116, (2012) 6898-6907
  2. Anna Hałabis, Wioletta Żmudzińska, Maciej Kozak, Adam Liwo, Stanisław Ołdziej, Influence of sequence changes on thermal unfolding mechanism of the Trp-cage miniprotein. , 22nd Polish Peptide Sympozium, Kudowa-Zdrój 22, (2013) 82
  3. Wioletta Żmudzińska, Krzysztof Bęczkowski, Anna Hałabis, Stanisław Ołdziej, Possible folding initiation motifs in the alpha-spectrin SH3 domain, 22nd Polish Peptide Sympozium, Kudowa-Zdrój 22, (2013) 158
  4. Anna Hałabis, Wioletta Żmudzińska, Maciej Kozak, Ewa Mulkiewicz, Adam Liwo, Stanisław Ołdziej, Structure and dynamics of HPinw34f protein near its folding temperature, 22nd Polish Peptide Sympozium, Kudowa-Zdrój 22, (2013) 83
  5. S. Ołdziej, A. Hałabis, W. Żmudzińska, Nucleation sites in protein folding - does they exist?, CBSB - From Computational Biophysics to Systems Biology, 25-27.05.2014, Gdańsk, Polska 1, (2014) I2
  6. M. Baranowski, Studies on Hsp70/40 chaperones by molecular dynamics, CBSB - From Computational Biophysics to Systems Biology, 25-27.05.2014, Gdańsk, Polska 1, (2014) P43
  7. A.Hałabis, W.Żmudzińska, A.Liwo, S.Ołdziej, Influence of sequence changes on thermal unfolding mechanism of the Trp-cage miniprotein, CBSB - From Computational Biophysics to Systems Biology, 25-27.05.2014, Gdańsk, Polska 1, (2014) P42
  8. S. Ołdziej, A. Hałabis, A. Lewandowska, K. Bęczkowski, W. Żmudzińska, The CXXC seuential motif as a possible folding nucleation site, CBSB - From Computational Biophysics to Systems Biology, 25-27.05.2014, Gdańsk, Polska 1, (2014) P41
  9. A.Hałabis, W.Żmudzińska, A.Liwo, S.Ołdziej, Teperature influence on structure of small proteins - NMR study, Protein Folding Conference 2014, 16-19.07.2014, Punta Cana, Dominikana 1, (2014) T63
  10. M. Wiśniewska, E. Sobolewski, S. Ołdziej, A. Liwo, H.A. Scheraga, M. Makowski, Theoretical studies of interactions between O-phosphorylated and standard amino-acid side-chain models in water., Journal of Physical Chemistry B 119, (2015) 8526-8534
  11. E. Woźniak-Celmer, S. Ołdziej, Influence of disulfide bridges formation on structure and conformational dynamics of the IscU (E.coli) scaffold protein. Molecular dynamic study., Biomolecules and Nanostructures 5, Jaroszowice, Polska P-28, (2015) P-28
  12. Hałabis, A., Żmudzińska, W., Liwo, A., Ołdziej S. , Thermal unfolding of miniproteins -an NMR study, The First Korean-Polish Conference on "Protein Folding: Theoretical and Experimental Appraches", Seul S08-2, (2015) S08-2
  13. Żmudzińska, W., Hałabis, A., Ołdziej S. , Does the Full Sequence Design (FSD) miniprotein form stable three-dimensional strcuture?, The First Korean-Polish Conference on P05, (2015) P05
  14. Hałabis, A., Żmudzińska, W., Ołdziej S., thermal unfolding mechanism of a low-melting point variant of the Trp-cage miniprotein, The First Korean-Polish Conference on "Protein Folding: Theoretical and Experimental Appraches", Seul P06, (2015) P06
  15. 1. Wioletta Żmudzińska, Dima Antoun, Marcel Thiel, Aleksandra Lewandowska, Stanisław Ołdziej, Hydrophobic interactions - the main driving force of folding nucleation site formation in the engrailed homeodomain protein (EnHD), BIO2016 - the 2nd Congress of Polish Biochemistry, Cell biology, Biotechnology and Bioinformatics ?Bio2016 ? Expanding beyond the limits/UWr P13.7, (2016) P13.7
  16. Maciej Baranowski, Stanisław Ołdziej, To fold or not to fold: substrates of the Hsp70/40 foldase machinery, Second Polish-Korean Conference on Protein Folding: Theoretical and Experimental Approaches/UG P04, (2016) P04
  17. 4. Wioletta Żmudzińska, Marcel Thiel, Aleksandra Lewandowska, Stanisław Ołdziej, Conformational properties of peptides based on pyrophosphates binding motif, Second Polish-Korean Conference on Protein Folding: Theoretical and Experimental Approaches/UG P05, (2016) P05
  18. Wioletta Żmudzińska, Anna Hałabis, Aleksandra Lewandowska, Maciej Baranowski, Marcel Thiel, Agnieszka Lewandowska, Adam Liwo, Stanisław Ołdziej, Foldons, protein folding nucleation sites, Second Polish-Korean Conference on Protein Folding: Theoretical and Experimental Approaches/UG IL205, (2016) IL205
  19. Jaworski Paweł, Donczew Rafał, Mielke Thorsten, Thiel Marcel, Ołdziej Stanisław, Weigel Christoph, Pawlik Anna Magdalena, Unique and universal features of Epsilonproteobacterial origins of chromosome replication and DnaA-DnaA box interactions, Frontiers in Microbiology/Frontiers Media 7, (2016) 1555

Centrum Informatyczne Trójmiejskiej Akademickiej Sieci Komputerowej
ul. G. Narutowicza 11/12, 80-233 Gdańsk   |   tel. 58-347-24-11
email: office@task.gda.pl   |   NIP: 584-020-35-93