ZNANOST: hrvatski znanstveni portal

Kristalna struktura otkriva veliku fleksibilnost molekule ljudskog proteina

Znanstvenica Instituta Ruđer Bošković dr. sc. Marija Abramić, voditeljica Laboratorija za celularnu biokemiju, koautor je znanstvenog rada Entropy-driven binding of opioid peptides induces a large domain motion in human dipeptidyl peptidase III koji daje važan doprinos razumijevanju interakcije proteina i peptida te povezanosti između fleksibilnosti i funkcije proteinskih makromolekula.

Rad međunarodnog tima znanstvenika, objavljen u prestižnom časopisu Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, rezultirao je rješavanjem kristalne strukture ljudskog enzima dipeptidil-peptidaze III (DPP III) u interakciji s njegovim supstratom, opioidnim peptidom tinorfinom. Razjašnjenje načina na koji ova peptidaza veže svoje supstrate otkriva izuzetno veliku fleksibilnost ove molekule i njenu povezanost s katalitičkom ulogom ovog enzima.

DPP III je prisutna u svim tkivima sisavaca te je pronađena u genomima velikog broja nižih organizama i kod nekih bakterija. Pored uloge u unutarstaničnoj razgradnji proteina, indicirana je uloga DPP III u vrlo složenom fiziološkom procesu regulacije osjeta boli. Na to ukazuje prisutnost tog enzima u području leđne moždine u kojem se nalaze i opioidni peptidi (enkefalini i endomorfini), čiju hidrolizu DPP III vrlo efikasno katalizira.

Pored fizioloških, za DPP III su pretpostavljene i patofiziološke uloge u nastanku očne mrene (katarakte) i tumorskom rastu. Rezultati istraživanja također su značajni i s biomedicinskog gledišta jer otvaraju mogućnost dizajniranja specifičnih inhibitora ove peptidaze obzirom na pretpostavljenu fiziološku ulogu u reguliranju boli u sisavaca.

Znanstveni rad je rezultat interdisciplinarne suradnje istraživača iz Instituta za molekularne bioznanosti (Austrija), Instituta za biokemiju (Austrija), Konzorcija za strukturnu genomiku Sveučilišta u Torontu (Kanada) te Instituta Ruđer Bošković. Suradnja se većim dijelom odvijala u okviru hrvatsko-austrijskog bilateralnog projekta „Odnos strukture i funkcije metalopeptidaza porodice M49“ temeljenog na višegodišnjim istraživanjima provedenim na „Ruđeru“.

Opis slike
Prikaz fleksibilnosti ljudske dipeptidil-peptidaze III. Lijevo je slobodni protein (otvorena forma), prije interakcije sa peptidnim supstratom; desno kompleks DPP III-supstrat (zatvorena forma). Vezanje peptida uzrokuje veliko pomicanje dviju domena (označene plavo i ružičasto) proteina i potpuno zatvaranje aktivnog mjesta enzima.

Podijeli.