Enzimek és antimikrobiális fehérjék kémiája

alprojektvezető: Dr. Gyémánt Gyöngyi

I. Alprojekt felépítése:

1. Glikoenzimek munkacsoport                                   

vezető: Dr. Gyémánt Gyöngyi (http://www.inorg.unideb.hu/oktatok/41)

2. Antimikrobiális fehérjék és peptidek munkacsoport    

vezető: Dr. Batta Gyula           (http://www.structbiol.unideb.hu/, http://www.chem.science.unideb.hu/eastnmr/index.html)

3. Galaktóz munkacsoport                                              

vezető: Dr. Karaffa Levente (http://biochemeng.unideb.hu/)

II. Célkitűzések:

    1.        a.  Az emberi szervezet glikoenzimeinek vizsgálata

b. Poliszacharidok lebontására és átalakítására alkalmas enzimek, és anyagcsere utak vizsgálata

c. Oligoszacharidok kemoenzimatikus szintézise

    2.        a.  Új antifungális fehérjék szerkezet meghatározása (PAFB, NFAP2, NFAP)

  1. Antifungális fehérjék interakcióinak in-vitro vizsgálata érzékeny fonalas gombákkal és modell rendszerekkel

c. Módosított glikopeptid antibiotikumok szerkezetvizsgálata

d. Szénhidrát-fehérje kölcsönhatások vizsgálata NMR és egyéb biofizikai módszerekkel (ITC, SPR)

    3.        a. Eukarióták D-galaktóz metabolizmusában részt vevő enzimrendszerek vizsgálata

b. Aspergillus nidulans laktóz és D-galaktóz anyagcserében sérült mutáns törzsek előállítása és jellemzése

c. Kísérletek az Aspergillus niger citoszolikus citrát szintázok citromsav túltermelésben játszott szerepének felderítésére, az enzimek ortológjainak azonosítása Aspergillus terreus-ban.

III. Várható eredmények:

    1.        Metabolikus szindrómában szerepet játszó fehérje és glikoenzim targetek jellemzése.

Cukorbetegség és elhízás megelőzésben és kezelésben használható táplálék kiegészítők, gyógyszer hatóanyagok, funkcionális élelmiszerek komponenseinek azonosítása.

Probiotikus hatású oligoszacharidok előállítása növényi és gomba eredetű poliszacharidokból.

    2.        Az új antifungális fehérjék szerkezetének deponálása a PDB fehérje adatbázisba.

Az antifugális fehérje ágensek hatásmechanizmusának felderítése, jobb megértése.

Új hatású és hatásmechanizmusú glikopeptidek szerkezeti jellemzése

A szerkezet-dinamika-biológiai hatás összefüggések elemzése alapján új, kedvező véralvadásgátló tulajdonsággal rendelkező heparin-származékok tervezése

Biológiailag fontos lektin fehérjék működését kívánt módon befolyásoló szénhidrát származékok tervezése és jellemzése

    3.        A D-galaktóz metabolizmusában részt vevő enzimrendszerek és gének jellemzése

IV. Infrastruktúra:

HPLC (Corona CAD detektor csatlakozással)

Az enzimes reakciók követése, növényi hatóanyagok elemzése, a komponensek azonosítása, elképzelhetetlen kromatográfiás háttér nélkül. Az enzimek jellemzéséhez, kinetikai vizsgálatához a termékanalízis HPLC módszerrel történik, kétféle detektor alkalmazásával. A gyakran lényegesen eltérő méretű és polaritású anyagok elválasztásához gradiens elúciót alkalmazunk, a sorozatmérések miatt automata mintaadagolóval, aminek termosztálása az kinetikai mérésekhez elengedhetetlen.

HPLC  (Open Lab vezérlővel)

A mikrobák galaktóz lebontásának tanulmányozására végzett fermentációs vizsgálatok során a süllyesztett kultúrákból vett minták elemzése történik, a tenyészetek állandó, 24 órás monitorozást igényelnek. A mikróba korának és metabolikus aktivitásának követésére, a fermentlé szénhidrát tartalmának HPLC-s analízisét végezzük. HPLC-s analízissel detektáljuk az intracelluláris galaktóz lebontást érintő metabolikus aktivitások (pl. galaktokináz) változásait. Ezekhez a feladatokhoz egy általános refraktív index (RI) detektorral ellátott készülék alkalmas, ami a kromofor csoport nélküli biomolekulák detektálására megfelelő.

Vákuum centrifuga és liofilizáló rendszer

 Hőérzékeny anyagok preparálása, kinyerése, metabolitok koncentrálása valósul meg a berendezés segítségével, mivel az általunk alkalmazott és előállított enzimek, fehérjék tárolhatósága liofilizált formában biztosítható.  Kiszolgálja a rekombinánsan termeltetett és tisztított fehérjék előállítása mellett a szintetikus kémiai módszerekkel előállított vegyületek és a preparatív HPLC-vel tisztított minták szárítási igényeit is.

DSC mikrokaloriméter

 A beszerzendő kapilláris differenciális szkennelő mikrokalorimétert (VP-DSC) a már meglévő ITC készülékkel együtt fehérjék és makromolekulák stabilitás, konformáció változás és kölcsönhatás vizsgálatára alkalmazzuk. Méréseket végzünk antifungális fehérjék letekeredésének követésére, termodinamikai paramétereinek és interakcióinak vizsgálatára, továbbá gyógyszerjelölt molekulák stabilitásának jellemzésére.

Hélium kompresszor

A zárt rendszerű hélium kompresszort a nagy mágneses térerejű NMR spektrométerek mágneseinek hűtésére használt és a használat során elpárolgott folyékony hélium visszanyerésére használjuk, így csökkentve a költségeket.