Μελέτη του ρόλου υδρόφοβων αμινοξέων στο καρβοξυ-τελικό άκρο της απολιποπρωτεΐνης Α-Ι στη δομή και τη λειτουργία της πρωτεΐνης

Διπλωματική Εργασία uoadl:1318769 388 Αναγνώσεις

Μονάδα:
Κατεύθυνση Βιοχημεία
Βιβλιοθήκη Σχολής Θετικών Επιστημών
Ημερομηνία κατάθεσης:
2014-01-29
Έτος εκπόνησης:
2014
Συγγραφέας:
Γκολφινοπούλου Χριστίνα
Στοιχεία επιβλεπόντων καθηγητών:
Μαίρη Μαυρή-Βαβαγιάννη Αναπλ. Καθηγήτρια ΕΚΠΑ
Πρωτότυπος Τίτλος:
Μελέτη του ρόλου υδρόφοβων αμινοξέων στο καρβοξυ-τελικό άκρο της απολιποπρωτεΐνης Α-Ι στη δομή και τη λειτουργία της πρωτεΐνης
Γλώσσες εργασίας:
Ελληνικά
Μεταφρασμένος τίτλος:
Study of the role of hydrophobic amino acids at the carboxyl-terminus of apolipoprotein A-I in the structure and function
Περίληψη:
Η απολιποπρωτεΐνη Α-Ι (αποΑ-Ι) είναι το κύριο πρωτεϊνικό συστατικό της
λιποπρωτεΐνης υψηλής πυκνότητας (HDL) και διαδραματίζει σημαντικό ρόλο στη
βιογένεση, την ωρίμανση και τις λειτουργίες της HDL. Η βιoγένεση της HDL
λαμβάνει χώρα εξωκυτταρικά, κυρίως στο ήπαρ και σε λιγότερη έκταση σε
περιφερειακούς ιστούς, μέσω αλληλεπιδράσεων της αποΑ-Ι με το μεταφορέα
χοληστερόλης ABCA1 και το ένζυμο εστεροποίησης της χοληστερόλης LCAT. Ο
κρίσιμος ρόλος της αποΑ-Ι, του ABCA1 και της LCAT για τη βιογένεση της HDL έχει
εδραιωθεί από λειτουργικά πειράματα, πειράματα σε πειραματόζωα και από φυσικά
απαντώμενες μεταλλάξεις αυτών των πρωτεϊνών σε άτομα με χαμηλά επίπεδα HDL.
Προηγούμενες μελέτες έχουν δείξει ότι η καρβοξυ-τελική περιοχή της αποΑ-Ι
παίζει πολύ σημαντικό ρόλο για τη διαμόρφωση και για τις λειτουργίες της
πρωτεΐνης. Ειδικότερα, έχει προταθεί ότι η περιοχή 220-231 του καρβοξυ-τελικού
άκρου της αποΑ-Ι συμμετέχει στις αλληλεπιδράσεις της αποΑ-Ι με το μεταφορέα
χοληστερόλης ABCA1 και στη βιογένεση φυσιολογικών σωματιδίων HDL, αλλά δεν έχει
προσδιοριστεί ποια συγκεκριμένα κατάλοιπα αμινοξέων εμπλέκονται.
Ο στόχος αυτής της μελέτης είναι να εξετάσουμε πως επηρεάζεται η δομή,
σταθερότητα και λειτουργία της αποΑ-Ι από την ύπαρξη σημειακών μεταλλάξεων στο
καρβοξυ-τελικό άκρο της πρωτεΐνης. Για το σκοπό αυτό, εισήχθησαν τρία σετ
μεταλλάξεων στην καρβοξυ-τελική περιοχή της αποΑ-Ι. Συγκεκριμένα, μελετήσαμε το
ρόλο οχτώ υδρόφοβων (L218, L219, V221, L222), (F225, V227, F229, L230) και δύο
φορτισμένων (E223, K226) αμινοξέων που βρίσκονται εντός ή πλησίον της περιοχής
220-231 της αποΑ-Ι. Η βιοφυσική ανάλυση έδειξε ότι και οι τρεις μεταλλαγμένες
πρωτεΐνες επηρεάζουν με διαφορετικό τρόπο τη δομική ακεραιότητα και
πλαστικότητα της αποΑ-Ι, οι οποίες είναι αναγκαίες για τις φυσιολογικές
λειτουργίες της πρωτεΐνης. Τα λειτουργικά πειράματα έδειξαν ότι η ικανότητα των
αποA-I[L218A/L219A/V221A/L222A] και αποA-I[F225A/V227A/F229A/L230A], σε σχέση
με την αγρίου τύπου αποΑ-Ι, να επάγουν εκροή χοληστερόλης μέσω του μεταφορέα
χοληστερόλης ABCA1 και να ενεργοποιούν το ένζυμο LCAT είναι 20-23% και 65-66%
αντίστοιχα. Για την αποΑ-Ι[E223A/K226A] βρέθηκε ότι η ικανότητά της να επάγει
εκροή χοληστερόλης μέσω του μεταφορέα χοληστερόλης ABCA1 είναι ελαφρά αυξημένη,
ενώ η ικανότητά της να ενεργοποιεί την LCAT είναι 66%, συγκρινόμενη με την
αγρίου τύπου αποΑ-Ι. Τα παραπάνω αποτελέσματα των λειτουργικών πειραμάτων
εξηγούν in vivo αποτελέσματα που έδειξαν ότι η έκφραση των αποΑ-
Ι[L218A/L219A/V221A/L222A] και αποA-I[F225A/V227A/F229A/L230A] σε αποΑ-Ι-/- ή
αποΑ-Ι-/- x αποΕ-/- ποντίκια εμποδίζει τη βιογένεση της ώριμης HDL, με
αποτέλεσμα τα επίπεδα της αποΑ-Ι και της HDL στο πλάσμα να είναι χαμηλά, ενώ η
έκφραση της αποΑ-Ι[E223A/K226A] επιφέρει μόνο μικρές αλλαγές στη βιογένεση της
HDL. Συνοψίζοντας, τα αποτελέσματα μας έδειξαν ότι τα οκτώ υδρόφοβα αμινοξέα
της περιοχής 218-230 του καρβοξυ-τελικού άκρου της αποΑ-Ι είναι απαραίτητα για
τη δομή και τις αλληλεπιδράσεις της αποΑ-Ι με άλλες πρωτεΐνες του μονοπατιού
βιογένεσης της HDL, καθώς και στην ικανότητα της να σχηματίζει HDL. Πλήρης
κατανόηση των πρωτεϊνικών αλληλεπιδράσεων που εμπλέκονται στη βιογένεση της HDL
μπορεί να βοηθήσει στην ανάπτυξη νέων τρόπων για τη διάγνωση, πρόγνωση, πρόληψη
και θεραπεία των χαμηλών επιπέδων HDL και της αθηροσκλήρωσης.
Λέξεις-κλειδιά:
Μεταλλάξεις της αποΑ-Ι, Βιογένεση της HDL, ABCA1, LCAT, Εκροή χοληστερόλης
Ευρετήριο:
Ναι
Αρ. σελίδων ευρετηρίου:
15-20
Εικονογραφημένη:
Ναι
Αρ. βιβλιογραφικών αναφορών:
123
Αριθμός σελίδων:
149