Stabilność białek w wodnych roztworach osmolitów w oparciu o komplementarne podejście eksperymentalne i teoretyczne - Projekt - MOST Wiedzy

Wyszukiwarka

Stabilność białek w wodnych roztworach osmolitów w oparciu o komplementarne podejście eksperymentalne i teoretyczne

Celem projektu jest wgląd w molekularny mechanizm, przez który osmolity wpływają na strukturę i stabilność temperaturową białek oraz wyjaśnienie roli wody w tym mechanizmie. Główny cel projektu zostanie osiągnięty, jeśli zostaną osiągnięte następujące cele cząstkowe dotyczące: (1) charakterystyki wpływu różnych osmolitów na stabilność temperaturową białek (przy pomocy metod mikrokalorymetrycznej DSC); (2) charakterystyki wpływu tych białek i osmolitów na strukturę wody (za pomocą metod obliczeniowych i spektroskopii w podczerwieni); (3) bezpośredniej analizy słuszności proponowanego modelu wpływu osmolitów na białka na poziomie mikroskopowym, wykorzystując analizę zmienności DG procesu rozwijania białka na podstawie symulacji metodami dynamiki molekularnej. Na podstawie wcześniejszych prac zespołu, dotyczących denaturacji lizozymu z białka jaja kurzego, powstała hipoteza dotycząca mechanizmu wpływu osmolitów na stabilność temperaturową białek: (1) stabilizacja/destabilizacja stanu natywnego białka i sprzężona z tym destabilizacja/stabilizacja jego stanu przejściowego (aktywnego) przy przejściu do formy rozwiniętej wydaje się determinować temperaturową trwałość białka, (2) wpływ osmolitów na stan natywny białka realizowany jest przez zmianę stanu strukturalno-energetycznego otaczającej wody. Osmolity stabilizujące zwiększają właściwości osmofobowe wody. Stabilność strukturalna biocząsteczek jest kluczowym problemem współczesnej biotechnologii i powiązanych z nią gałęzi nauki i przemysłu. Delikatna równowaga pomiędzy formą natywną i zdenaturowaną biocząsteczki często determinuje zdolność do pełnienia ich fizjologicznych funkcji. Zaburzenie tej równowagi może prowadzić do niekorzystnych procesów, takich jak agregacja, która jest powodem np. chorób prionowych (np. choroby Creuzfeld'a-Jacob'a i wielu innych). Możliwość łatwego sterowania stabilnością biocząsteczek wciąż pozostaje dla nas niedostępna lub jest kwestią przypadku. Tematyka stabilizacji biocząsteczek (głównie białek) jest z pewnością jedną z najważniejszych we współczesnej nauce. Połączone wyniki badań eksperymentalnych i obliczeniowych nad stabilnością białek i ich strukturą w wodnych roztworach osmolitów z pewnością dadzą szczegółowy obraz oddziaływań w tego typu układach. Wszystkie eksperymenty i symulacje zostały tak zaprojektowane, aby zweryfikować zaprezentowaną hipotezę, a także aby zaproponować spójny mechanizm wpływu osmolitów na stabilność białek.

Informacje szczegółowe

Finansowanie projektu:
OPUS
Porozumienie:
UMO-2013/11/B/NZ1/02258 z dnia 2014-07-10
Okres realizacji:
2014-07-10 - 2017-07-09
Kierownik projektu:
prof. dr hab. inż. Janusz Stangret
Realizowany w:
Katedra Chemii Fizycznej
Wartość projektu:
685 940.00 PLN
Typ zgłoszenia:
Krajowy Program Badawczy
Pochodzenie:
Projekt krajowy

wyświetlono 14 razy