Elválasztástechnikai és bioinformatikai kutatások. Dr. Harangi János DE, TTK, Biokémiai Tanszék

Méret: px

Mutatás kezdődik a ... oldaltól:

Download "Elválasztástechnikai és bioinformatikai kutatások. Dr. Harangi János DE, TTK, Biokémiai Tanszék"

Margit Szalai
5 évvel ezelőtt
Látták:

1 Elválasztástechnikai és bioinformatikai kutatások Dr. Harangi János DE, TTK, Biokémiai Tanszék

2 Fő kutatási területek Enzimek vizsgálata mannozidáz amiláz OGT Analitikai kutatások Élelmiszer analitika Magas hőmérsékletű HPLC Biológiailag aktív molekulák szintézise oligoszacharidok, glikopeptidek, neoglikoproteinek Bioinformatikai kutatások

3 Élelmiszer analitika Minőség ellenőrzés Eredetvizsgálat (Eredetigazolás) Élelmiszer biztonság

4 Eredetvizsgálat Borok Illat anyagok: GC Íz anyagok: GC, HPLC Tanninok Szín Olajok: (állati, növényi eredetü) zsírsav összetétel: GC koleszterin tartalom: HPLC Méz: cukor összetétel: HPLC Aroma anyagok: GC

5 Borok elemzése (muskotály)

6 Boridegen anyagok

7 Élelmiszerbiztonság Növényvédőszer maradék: GC, Csomagoló anyagokból kioldódó szennyezők: GC, HPLC, MS Toxinok: HPLC, MS

8 Kutatásokhoz használt műszerek Spektrofotométer: - színanyagok mérése - koncentráció mérés - enzimek kinetikai vizsgálata

9 Kutatásokhoz használt műszerek HPLC: - bontási kép vizsgálatok - koncentráció meghatározás - preparatív elválasztások

10 Kutatásokhoz használt műszerek MALDI-TOF MS: - molekulatömeg meghatározás - szerkezetvizsgálat - reakció követés

11 MALDI-TOF MS vizsgálat a.i m/z a.i m/z a.i m/z

12 TOF MS

13 Kutatásokhoz használt műszerek GC: - Illóanyagok vizsgálata -Növényvédőszer maradék meghatározás - Zsírsav összetétel vizsgálat

14 Kutatásokhoz használt műszerek HPLC-ESI-MS:

15 Glikoproteinek Glikoproteinek N-glikoproteinek O-glikoproteinek előfordulás: citoszol sejtmembrán extracelluláris folyadék

16 Molecular engineering Reverzibilis hidrolízis ß-1,4-mannozidáz Transzferáz aktivitás 1% Cél a transzferáz aktivitás növelése a hidroláz aktivitás megszüntetésével: a katalitikusan aktív aminosavak célzott cseréje (helyspecifikus mutagenezissel) Katalitikusan aktív sav Nukleofil

17 Glikoproteinek szerepe megtermékenyülés immunvédelem vírusos, bakteriális fertőzések sejtnövekedés sejt-sejt adhézió vérrögök feloldódása gyulladásos folyamatok tumor antigének

18 Plazmamembrán

19 Sejtfelszíni szénhidrátok szerepe

20 Vércsoport antigének

21 A glikoproteo glikánok funkciói I. Fiziko-kémiai funkciók Oldhatóság, elektromos töltés, tömeg, viszkozitás módosítása oldatban Fehérje folding kontrollja Fehérje konformáció stabilizálása Hőstabilitás, védelem a proteolitikus enzimekkel szemben

22 A glikoproteo glikánok funkciói II. Biológiai funkciók A glikoproteinek intracelluláris mozgásának és helyzetének szabályozása A keringésben levő glikoproteinek élettartamának szabályozása Immunológiai tulajdonságok módosítása Enzimek, hormonok aktivitásának módosítása Sejtfelszíni receptorok Sejt-sejt kölcsönhatások

23 Biopolimerek információtároló képessége Az izomerek száma Peptidek, Nukleinsavak Szénhidrátok Monomer Z 1 1 Dimer ZZ 1 11 Trimer ZZZ Tetramer ZZZZ Pentamer ZZZZZ Monomer Z 1 1 Dimer YZ 2 20 Trimer XYZ Tetramer WXYZ Pentamer VWXYZ

24 Amiláz enzimek vizsgálata molekuláris modellezéssel Árpa amiláz enzim szubsztrátkötő helye Nucleoporin kötődése az importin-beta fehérjéhez Árpa amiláz enzim szubsztráttal

Amiláz enzim alhelyei 1) amiláz enzimek vizsgálata, működési sajátoss tosságok meghatároz rozása, az enzim szubsztrát-kötésének vizsgálata,

25 Amiláz enzim alhelyei 1) amiláz enzimek vizsgálata, működési sajátoss tosságok meghatároz rozása, az enzim szubsztrát-kötésének vizsgálata, kölcsönhatási energiák k meghatároz rozása 2) molekulák k keresése se adatbázisb zisból (informáci ciók k szekvenciáról, szerkezetről, működésrm sről)

időbeli változását is lehet modellezni Az ábrán az izomműködés

26 Molekuláris modellezés 3) molekulamodellezés számítógépes programok segíts tségével Molekuladinamika: fehérjék szerkezetének időbeli változását is lehet modellezni Az ábrán az izomműködés során a titin Z1Z2 fehérje kitekeredése látható Kölcsönhatások az árpa amilázban

-10 Molekuláris modellezés 4) a kísérletes k eredmények igazolása molekuláris modellezéssel 5-15 -20-25 -30-35 számolt energia

energia (kj/mol) 0-5 -10-15 -20-25 -30-35 -40-45 1,9 0,8 1 0,8-1,3-2,7 S7-4 S6 S5 S4 S3 S2 S1 S1' S2' S3' S4'

27 -10 Molekuláris modellezés 4) a kísérletes k eredmények igazolása molekuláris modellezéssel számolt energia (kj/mol) -14, ,57-20,32-30,81-34,56 y = 1,018x - 0,2447 kísérletes energia (kj/mol) R 2 = 0, energia (kj/mol) ,9 0,8 1 0,8-1,3-2,7 S7-4 S6 S5 S4 S3 S2 S1 S1' S2' S3' S4' -7-7,73-9,27-12,4-13,26-14,92-15,240-18,73-18,34-25,71-33,51-39,40 kísérletes számolt -42,14 Árpa amiláz enzim mutációja Árpa amiláz enzim szubsztráttal

28 Amilázok szerkezete α hélixek és β redők hurkok kötik össze alhelyek változatos alhely szerkezet eredettől függ

29 A modellezés folyamata A molekulamodellezés célja: térbeli szerkezet ábrázolása Kísérleti eredmények reprodukálása Molekulatervezés Pénz és idő megtakarítás Az enzimműködés megjósolható Célmolekulák tervezése Új termékek

Hasonló dokumentumok

Szénhidrátkémiai kutatások bioinformatikai esetek. Dr. Harangi János DE, TTK, Biokémiai Tanszék

Szénhidrátkémiai kutatások bioinformatikai esetek Dr. Harangi János DE, TTK, Biokémiai Tanszék Intranet http://dspace.lib.unideb.hu:8080/dspace/handle/2437/2815 Fő kutatási területek Enzimek vizsgálata