Θερμοδυναμική Σταθερότητα Πρωτεϊνών: Συσχέτιση με Αρχιτεκτονική Λειτουργικών Περιοχών & Συνθήκες Κρυστάλλωσης

Διδακτορική Διατριβή uoadl:1308957 355 Αναγνώσεις

Μονάδα:
Τομέας Φυσικής Στερεάς Κατάστασης
Βιβλιοθήκη Σχολής Θετικών Επιστημών
Ημερομηνία κατάθεσης:
2015-02-05
Έτος εκπόνησης:
2015
Συγγραφέας:
Σταύρος Φιλήμων
Στοιχεία επταμελούς επιτροπής:
Ι. Λελίδης Επίκ. Καθηγητής (Επιβλέπων), Γ. Τριμπέρης Καθηγητής, Γ. Νούνεσης Ερευνητής Α΄
Πρωτότυπος Τίτλος:
Θερμοδυναμική Σταθερότητα Πρωτεϊνών: Συσχέτιση με Αρχιτεκτονική Λειτουργικών Περιοχών & Συνθήκες Κρυστάλλωσης
Γλώσσες διατριβής:
Ελληνικά
Μεταφρασμένος τίτλος:
Protein Thermodynamic Stability: Correlation with functional domain architecture and crystallization conditions
Περίληψη:
Η συσχέτιση της θερμοδυναμικής σταθερότητας με τη δομή και την εξειδικευμένη
λειτουργικότητα αποτελεί, τις τελευταίες δεκαετίες, μία από τις μεγαλύτερες
ερευνητικές προκλήσεις στην επιστήμη των Πρωτεϊνών. Η κατανόηση αυτής της
συσχέτισης πυροδοτεί την ανάπτυξη πλήθους εφαρμογών στη βιοτεχνολογία, στη
νανοτεχνολογία, στο περιβάλλον και στην υγεία. Στο πλαίσιο της παρούσας
διατριβής, χρησιμοποιείται τόσο η θερμική όσο και η χημική μετουσίωση, για να
διερευνηθεί η ενδεχόμενη συσχέτιση της θερμοδυναμικής σταθερότητας α) της
πρωτεΐνης λυσοζύμη με τη συγκέντρωση των αλά-των NaCl και Na2SO4, που την
κρυσταλλώνουν και των αλάτων, Li2SO4 και (NH4)2HPO4, που δεν την κρυσταλλώνουν
και β) με την εξαιρετικής σημασίας αρχιτε-κτονική δίπλωσης, (βα)8-βαρέλι της
καταλυτικής περιοχής της πρωτεΐνης χιτινάση-60. Η μελέτη της θερμικής και η
χημικής μετουσίωσης των πρωτεϊνών, δηλαδή η μετάβασή τους από τη φυσική,
λειτουργική, διπλωμένη κατάσταση στη μη λειτουργική, μερικώς ή πλήρως
ξεδιπλωμένη, πραγματοποιείται μέσω θερμιδομετρικών και φασματοσκοπικών
τεχνικών. Αυτές συμπεριλαμβάνουν υψηλής ακρίβειας αδιαβατική θερμιδομετρία
διαφορικής σάρωσης (DSC), φασματοπολωσιμετρία κυκλικού διχροϊσμού (CD) και
φασματοσκοπία φθορισμού. Για τα άλατα που κρυσταλλώνουν τη λυσοζύμη
διαπιστώθηκε αύξη-ση της θερμοδυναμικής σταθερότητας στις μεγαλύτερες
συγκεντρώσεις, η οποία ενδεχο-μένως οφείλεται στην ελάττωση της εντροπίας της
φυσικής κατάστασης της λυσοζύμης. Στην περίπτωση αυτή η μεγαλύτερη οργάνωση της
φυσικής κατάστασης της λυσοζύμης αυξάνει το εντροπικό όφελος της κρυστάλλωσης.
Η απελευθέρωση μορίων νερού από την πρωτεϊνική επιφάνεια θεωρείται η κύρια
θερμοδυναμική καθοδηγητική τάση της κρυστάλλωσης. Η καταλυτική περιοχή της
χιτινάσης-60 αποδείχθηκε μια αυτόνομη θερ-μοδυναμική οντότητα, η οποία
επιδεικνύει μια εντυπωσιακή ανθεκτικότητα σε χημικούς αποδιατάκτες. Η
θερμοδυναμική του σταθερότητα προσδιορίστηκε ΔG ~ 7 kcal/mol. Η προοπτική
αξιοποίησης του (βα)8-βαρελιού της χιτινάσης-60 σε έναν ρόλο “plug and play” σε
συνδυασμό με την εντυπωσιακή ανθεκτικότητά του σε χημικούς αποδιατακτές
προσδίδει στην πρωτεϊνική αυτή περιοχή ελκυστικές ιδιότητες για περιβαλλοντικές
και άλλες εφαρμογές.
Λέξεις-κλειδιά:
Πρωτεΐνες, Θερμοδυναμική Σταθερότητα, Κρυστάλλωση , Θερμιδομετρία Διαφορικής Σάρωσης, Φασματοσκοπία Φθορισμού
Ευρετήριο:
Όχι
Αρ. σελίδων ευρετηρίου:
0
Εικονογραφημένη:
Ναι
Αρ. βιβλιογραφικών αναφορών:
108
Αριθμός σελίδων:
VII, 190