Συνεισφορά στην βελτιστοποίηση των θερμοδυναμικών παραμέτρων 3Ν συμπλόκων Cu(II) με πεπτίδια που φέρουν το αμινοξύ ιστιδίνη για χρήση σε βιολογικές-ιατρικές εφαρμογές
Φόρτωση...
Ημερομηνία
Συγγραφείς
Παπαδόπουλος, Περικλής
Τίτλος Εφημερίδας
Περιοδικό ISSN
Τίτλος τόμου
Εκδότης
Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων. Σχολή Θετικών Επιστημών. Τμήμα Χημείας
Περίληψη
Τύπος
Είδος δημοσίευσης σε συνέδριο
Είδος περιοδικού
Είδος εκπαιδευτικού υλικού
Όνομα συνεδρίου
Όνομα περιοδικού
Όνομα βιβλίου
Σειρά βιβλίου
Έκδοση βιβλίου
Συμπληρωματικός/δευτερεύων τίτλος
Περιγραφή
Στην παρούσα εργασία μελετήσαμε την αλληλεπίδραση του ιόντος Cu(II) με τα πεπτίδια H2N-Lys-His-Asp-Ser-Gly-amide και H2N-Asn-His-Asp-Ser-Gly-amide σε μια προσπάθεια διερεύνησης των παραγόντων που μπορεί να οδηγήσουν στην βελτιστοποίηση της δεσμευτικής τους ικανότητας έναντι του μετάλλου. Ως πεπτίδιο αναφοράς χρησιμοποιήθηκε το Αβ5-9 (H2N-Arg-His-Asp-Ser-Gly-amide). Το συγκεκριμένο αποτελεί μοντέλο του θραύσματος Αβ5-42 του αμυλοειδούς πεπτιδίου (Αβ), το οποίο ως γνωστόν είναι το κύριο συστατικό των αμυλοειδών πλακών που σχηματίζονται στον εγκέφαλο ασθενών που πάσχουν απ’ την νόσο Alzheimer. Η επιλογή της παραπάνω αλληλουχίας βασίστηκε στο γεγονός της ισχυρής αλληλεπίδρασής του με τα ιόντα χαλκού. Αλλάζοντας το Ν-τελικό αμινοξύ του Aβ5-9 (στη θέση της Arg Lys, Asn αντίστοιχα) και μελετώντας θερμοδυναμικά (ποτενσιομετρία) και φασματοσκοπικά (UV-Vis) τα συστήματα Cu(II)-πεπτιδίων, μας επέτρεψε να ελέγξουμε την επίδραση της παραπάνω αλλαγής στην δεσμευτική τους ικανότητα.
Τα δύο πεπτίδια αλληλεπιδρούν αποτελεσματικά με τα ιόντα Cu(II) οδηγώντας στον σχηματισμό συμπλόκων στοιχειομετρίας Cu(II):πεπτίδιο 1:1, στην περιοχή pH 3-12. Όσον αφορά τον τρόπο ένταξής τους, συμπεριφέρονται όπως αναμένεται για πεπτίδια με ελεύθερη αμινομάδα και ιστιδίνη στη θέση 2 (σχηματισμός 3Ν συμπλόκων με σφαίρα ένταξης τύπου (ΝΗ2, Ν-, Νim, Χ) όπου Χ=Η2Ο ή ΟΗ-). Αποδείχθηκε επίσης ότι και τα δυο είναι πιο αποτελεσματικά όσον αφορά την δέσμευση του Cu(II) σε σχέση με το πεπτίδιο αναφοράς Αβ5-9, με νικητή τελικά το H2N-Asn-His-Asp-Ser-Gly-amide.
Τα αποτελέσματα της εργασίας μας υποδεικνύουν πως υπάρχει η δυνατότητα περαιτέρω βελτιστοποίησης των παραγόντων που οδηγούν σε αυξημένη θερμοδυναμική σταθερότητα 3Ν συμπλόκων Cu(II) με πεπτίδια που φέρουν ελεύθερη Ν-τελική αμινομάδα και κατάλοιπο ιστιδίνης στη θέση 2. Οι παραπάνω μελέτες κρίνονται απαραίτητες ώστε τα εν λόγω σύμπλοκα να μπορούν να χρησιμοποιηθούν αποτελεσματικά σε βιολογικές-ιατρικές εφαρμογές.
In this MSc thesis, the interaction of Cu(II) ion with the peptides H2N-Lys-His-Asp-Ser-Gly-amide and H2N-Asn-His-Asp-Ser-Gly-amide was studied by means of potentiometric and spectroscopic techniques. Our main goal was the improvement of Cu(II) binding affinity of peptides containing a free N-amino group and a histidine residue at position 2 (i.e H2N-X-His-Y-Z-). In this respect, we chose to mutate the N-terminus amino acid of H2N-Arg-His-Asp-Ser-Gly-amide (Arg by Lys and Arg by Asn), a strong Cu(II) chelator [67], which was used as a reference. The latter, Aβ5-9 , is a model of the N-truncated Aβ5-42 species of the amyloid peptide (Aβ), which in turn, is known to be the main component of the amyloid plaques that form in the brain of patients suffering from Alzheimer's disease. The two peptides interacted efficiently with Cu(II) ions over the pH range 3-12, forming 1:1 Cu(II):peptide complexes. The metal coordination process was the expected one for peptides containing a N-terminus free amino group and a histidine residue in position 2 (i.e formation of 3N Cu(II) complexes, in which the coordination proposal involves the donors set (NH2, N-, Nim, X), where X=H2O or OH-). Both were also found to be more effective ligands for Cu(II) than the reference peptide Aβ5-9, with H2N-Asn-His-Asp-Ser-Gly-amide being the winner of this competition. The results of our work indicate that further optimization of the thermodynamic stability of 3N Cu(II) complexes with analogous peptides is possible. Strong Cu(II) chelators of this type can be used effectively in biological-medical applications.
In this MSc thesis, the interaction of Cu(II) ion with the peptides H2N-Lys-His-Asp-Ser-Gly-amide and H2N-Asn-His-Asp-Ser-Gly-amide was studied by means of potentiometric and spectroscopic techniques. Our main goal was the improvement of Cu(II) binding affinity of peptides containing a free N-amino group and a histidine residue at position 2 (i.e H2N-X-His-Y-Z-). In this respect, we chose to mutate the N-terminus amino acid of H2N-Arg-His-Asp-Ser-Gly-amide (Arg by Lys and Arg by Asn), a strong Cu(II) chelator [67], which was used as a reference. The latter, Aβ5-9 , is a model of the N-truncated Aβ5-42 species of the amyloid peptide (Aβ), which in turn, is known to be the main component of the amyloid plaques that form in the brain of patients suffering from Alzheimer's disease. The two peptides interacted efficiently with Cu(II) ions over the pH range 3-12, forming 1:1 Cu(II):peptide complexes. The metal coordination process was the expected one for peptides containing a N-terminus free amino group and a histidine residue in position 2 (i.e formation of 3N Cu(II) complexes, in which the coordination proposal involves the donors set (NH2, N-, Nim, X), where X=H2O or OH-). Both were also found to be more effective ligands for Cu(II) than the reference peptide Aβ5-9, with H2N-Asn-His-Asp-Ser-Gly-amide being the winner of this competition. The results of our work indicate that further optimization of the thermodynamic stability of 3N Cu(II) complexes with analogous peptides is possible. Strong Cu(II) chelators of this type can be used effectively in biological-medical applications.
Περιγραφή
Λέξεις-κλειδιά
3Ν συμπλόκα πεπτίδια, Πεπτίδια με ιστιδίνη, Θερμοδυναμικές παράμετροι, Βιολογικες - ιατρικές εφαρμογές, 3N peptide complexes, Histidin containing peptides, Thermodynamic parameters, Biological medical applications
Θεματική κατηγορία
Πεπτίδια
Παραπομπή
Σύνδεσμος
Γλώσσα
el
Εκδίδον τμήμα/τομέας
Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων. Σχολή Θετικών Επιστημών. Τμήμα Χημείας
Όνομα επιβλέποντος
Μαλανδρινός, Γεράσιμος
Εξεταστική επιτροπή
Μαλανδρινός, Γεράσιμος
Πλακατούρας, Ιωάννης
Γαρούφης, Αχιλλέας
Πλακατούρας, Ιωάννης
Γαρούφης, Αχιλλέας
Γενική Περιγραφή / Σχόλια
Ίδρυμα και Σχολή/Τμήμα του υποβάλλοντος
Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων. Σχολή Θετικών Επιστημών. Τμήμα Χημείας
Πίνακας περιεχομένων
Χορηγός
Βιβλιογραφική αναφορά
Βιβλιογραφία: σ. 97-108
Ονόματα συντελεστών
Αριθμός σελίδων
108 σ.
Λεπτομέρειες μαθήματος
item.page.endorsement
item.page.review
item.page.supplemented
item.page.referenced
Άδεια Creative Commons
Άδεια χρήσης της εγγραφής: Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 United States