Hisztidintartalmú peptidek reaktivitásának vizsgálata

Vezető: 
Vámosiné Dr. Kállay Csilla

Az Alzheimer-kórnak és a prionbetegségeknek közös jellemzője, hogy a fehérjék konformációváltozásával függnek össze. Egyre valószínűbbnek látszik, hogy a fehérje térszerkezetének megváltozásában szerepe van a fémionokkal való kölcsönhatásnak. Az Alzheimer-kór esetén az agyban kóros fehérje lerakódások, ún. amiloidplakkok keletkeznek, amelyekben bizonyos átmenetifémionok nagy mennyiségben vannak jelen.

A fémionok és a peptidek közötti kölcsönhatásnak két területen lehet jelentősége:

  1. A fémion koordinációja a peptidhez. Ezt a területet már igen széles körben tanulmányoztuk.
  2. A peptid fémion-katalizált oxidációja. Ezen a téren kutatócsoportunkban még nem történtek vizsgálatok.

A legújabb tanulmányok azt mutatják, hogy az oxidatív stressz és a reaktív oxigént tartalmazó részecskék képződése is szerepet játszik a neurodegeneratív betegségek kialakulásában.
A biomolekulák fémion-katalizált oxidációja során a Fe(III)- vagy Cu(II)-ionok alkalmas elektrondonorral (pl. NADH, NADPH, aszkorbinsav vagy tiol) kölcsönhatásba lépve redukálódnak. A képződött Fe(II)- vagy Cu(I)-ionok a peptidek specifikus fémkötőhelyeihez koordinálódva hidrogén-peroxiddal reagálnak, aminek eredményeként OH•-gyök képződik. A OH•gyök azonnyomban oxidálja a fémionnal szomszédos oldalláncot. A fehérjék fémion-katalizált oxidációja oldallánc-specifikus folyamat, amelyben a peptid fémkötőhelye oxidálódik. Ennek eredményeként a peptidkötés hasadása is bekövetkezhet. Ez a folyamat nagymértékben függ a peptid szekvenciájától.

Elsőként hisztidintartalmú tripeptidek szisztematikus vizsgálatát kezdtük meg. Arra kerestük a válasz, hogy a hisztidin peptidláncbeli helyzete hogyan befolyásolja a peptid oxidációját. Ezt követően három hisztidint alternáló (Ac-HisXaaHisYaaHis-NH2) pozícióban tartalmazó pentapeptideket vizsgálunk. Vizsgálataink célja annak megállapítása, hogy a neurodegeneratív betegségek kialakulásában szerepet játszó több hisztidint tartalmazó peptideknél a fémionok a peptidláncon belül hol koordinálódnak. Ez a munka közelebb vihet a betegséget kiváltó fémionok okozta konformációváltozás mechanizmusának megértéséhez.