Biokémiai kutatások ma

Méret: px

Mutatás kezdődik a ... oldaltól:

Download "Biokémiai kutatások ma"

Veronika Somogyiné
7 évvel ezelőtt
Látták:

Nyitray László Biokémiai Tanszék Hb Biokémiai kutatások ma Makromolekulák szerkezet-funkció kutatása Molekuláris biológia minden szinten Redukcionista molekuláris biológia vs.

1 Nyitray László Biokémiai Tanszék Hb Biokémiai kutatások ma Makromolekulák szerkezet-funkció kutatása Molekuláris biológia minden szinten Redukcionista molekuláris biológia vs. holisztikus rendszerbiológia ( omika tudományok) Molekuláris gépezetek Riboszóma (Nobel-díj 2009) Motorfehérjék (egyedi molekula vizsgálatok is!) Repliszóma, nukleoszóma, apoptoszóma, egyéb komplexek Molekuláris kölcsönhatások in vitro és in vivo Fehérje-fehérje interakciók (PPI) és gyógyszertervezés A molekuláris szignalizáció logikája (Nobel-díj 2012) Molekuláris vizualizáció GFP ( hiszem, ha látom ; Nobel-díj 2008) 1

Molekuláris információ kutatása Centrális dogma: DNS (3,2 Gbp) RNS fehérje Replikáció, Transzkripció, Transzláció Posztranszkripciós módosulások ~21 ezer

(IDP) Rossz feltekeredés: amiloid-betegségek Biokémiai Tanszék kutatásai Dosztányi Zsuzsa: Lineáris fehérjemotívumok bioinformatikája Gyimesi Máté:

2 Molekuláris információ kutatása Centrális dogma: DNS (3,2 Gbp) RNS fehérje Replikáció, Transzkripció, Transzláció Posztranszkripciós módosulások ~21 ezer gén, de > fehérje Fehérjék feltekeredése (folding) Spontán folyamat!!! (Anfinsen kísérlet) Sok szerkezet nélküli fehérje! (IDP) Rossz feltekeredés: amiloid-betegségek Biokémiai Tanszék kutatásai Dosztányi Zsuzsa: Lineáris fehérjemotívumok bioinformatikája Gyimesi Máté: DNS-helikázok működése Kardos József: Amiloid aggregátumok Kovács Mihály: Motorfehérjék (miozinok, DNS-helikázok) Málnási Csizmadia András: Motorfehérjék és gyógyszer mellékhatások (bioinformatika) 2

Biokémiai Tanszék kutatásai Mike Árpád: Opto-farmakológia, neuronális Na + -csatornák gátlása Nyitray László: Fehérje-fehérje kölcsönhatások (motorfehérjék, Ca 2+ -kötő fehérjék) Pál Gábor :

3 Biokémiai Tanszék kutatásai Mike Árpád: Opto-farmakológia, neuronális Na + -csatornák gátlása Nyitray László: Fehérje-fehérje kölcsönhatások (motorfehérjék, Ca 2+ -kötő fehérjék) Pál Gábor : Irányított fehérje-evolúció (szerin-proteázok) Venekei István: Rovar patogén proteázok Biokémiai Tanszék e-tankönyvek A biokémia és a molekuláris biológia alapjai Bevezetés a biokémiába gyakorlat Introduction to Practical Biochemistry Géntechnológia és fehérjemérnökség Elérhetőség: (e-learning tananyagok) 3

Biokémiai Tanszék műszerek és módszerek Géntechnológiai, fehérje szeparációs és analitikai, fehérjekristályosító laboratóriumok: Fluoreszcens

4 Biokémiai Tanszék műszerek és módszerek Géntechnológiai, fehérje szeparációs és analitikai, fehérjekristályosító laboratóriumok: Fluoreszcens spektroszkópiai és gyorskinetikai laboratórium : Biokémiai Tanszék műszerek és módszerek Molekuláris kölcsönhatás laboratórium In vitro evolúciós laboratórium : 4

Replikáció DNS pol.-áz III DnaB helikáz DnaG primáz Molekuláris grafikai animáció: ld. A biokémia és a molekuláris biológia alapjai e-jegyzet γ/τ csuszka loader vezető szál β csuszka DNS pol.

5 Replikáció DNS pol.-áz III DnaB helikáz DnaG primáz Molekuláris grafikai animáció: ld. A biokémia és a molekuláris biológia alapjai e-jegyzet γ/τ csuszka loader vezető szál β csuszka DNS pol.-áz III SSB Repliszóma Arthur Kornberg, Nobel-díj 1959 követő szál E. Coli repliszóma DNS csuszka ( kapocs ) Transzkipció Molekuláris grafikai animáció: ld. A biokémia és a molekuláris biológia alapjai e-jegyzet R. Kornberg: Nobel-díj, 2006 RNS-polimeráz II és α-amanitin 5

Riboszóma: a Nobel-díjas gépezet Prokarióta riboszóma kis alegység (30 S) Prokarióta riboszóma nagy alegység (50 S) Prokarióta (70 S): 2 MDa (50 S + 30 S) Eukarióta (80 S): 3,2 Mda (60 S + 40 S) V.

6 Riboszóma: a Nobel-díjas gépezet Prokarióta riboszóma kis alegység (30 S) Prokarióta riboszóma nagy alegység (50 S) Prokarióta (70 S): 2 MDa (50 S + 30 S) Eukarióta (80 S): 3,2 Mda (60 S + 40 S) V. Ramakrishnan Thomas Steitz Ada Yonath (2009) A riboszóma működés közben Molekuláris grafikai animáció: ld. A biokémia és a molekuláris biológia alapjai e-jegyzet A sejtek legősibb molekuláris gépezete Fehérjeszintézis gátló antibiotikumok sztreptomicin, higromicin, tetraciklin, kloramfenikol, eritromicin 6

7 Egy receptor működés közben Robert Lefkowitz Brian Kobilka β-adrenerg receptor (GPCR) ligandum heterotrimer G- fehérje komplex (Nobel-díj 2012) Miozin: az izom motorja 7

8 GFP, a Nobel-díjas fehérje (2008) Osamu Shimomura Martin Chalfie Roger Y. Tsien Aequorea victoria Ca 2+ + aequorin (coelenterazine prosztetikus csoport) bioluminszcencia (kék fény) GFP: intrinszik fluoreszcens fehérje 8

9 Green Fluorescence Protein 27 kd (238 as.), -hordó szerkezet Ser65-Tyr66-Gly67: autokatalitikus oxidáció Kromofór: p-hidroxibenzilidén-imidazolidon Mutációkkal más színek is GFP származékok S65T + F64L (egfp): stabilabb fluorofór BFC, YFP, CFP, RFP stb. 9

10 Esettanulmány: S100A4 (metasztazin) fehérje-fehérje kölcsönhatásai Ca 2+ -kötő fehérje EF-kéz fehérje szupercsalád tagja, ld. kalmodulin Gerinces-specifikus fehérjecsalád (12 kd) PPI-ken keresztül szabályoz fehérjéket Metasztázis-asszociált fehérje Metasztázis folyamatainak (angiogenezis, sejtmigráció, sejtinvázió) fokozása Intracelluláris funkció: nem-izom miozin (NMIIA) gátlása és ezáltal sejtmigráció szabályozása Extracelluláris funkció: mátrix metalloproteázok aktiválása ezáltal sejtinvázió NM miozin IIA szerepe a sejtmotilitásban A sejtmigráció kuplungja 10

-kötés H2 H1 H2 H3 H1 Loop2 H3 H4 H4 2 EF-kéz motívum

11 S100A4 szerepe a sejtmotilitásban Makrofág kemotaxis S100A4 KO egér Li et al Bresnick: MBC, 2010 S100A4: Ca 2+ -kötés H2 H1 H2 H3 H1 Loop2 H3 H4 H4 2 EF-kéz motívum alegységenként Ca 2+ -kötés hélix átrendeződés, hidrofób kötőfelszín 11

12 S100A4 miozin IIA komplex térszerkezete S100A: gyógyszertervezési célfehérje! Powering the Cell: Mitochondria Molekuláris grafikai animáció: 12

Hasonló dokumentumok

transzláció DNS RNS Fehérje A fehérjék jelenléte nélkülözhetetlen minden sejt számára: enzimek, szerkezeti fehérjék, transzportfehérjék

transzláció DNS RNS Fehérje A fehérjék jelenléte nélkülözhetetlen minden sejt számára: enzimek, szerkezeti fehérjék, transzportfehérjék Transzláció A molekuláris biológia centrális dogmája transzkripció transzláció DNS RNS Fehérje replikáció Reverz transzkriptáz A fehérjék jelenléte nélkülözhetetlen minden sejt számára: enzimek, szerkezeti