STRUKTURNA KARAKTERIZACIJA PROTEINA ZASTUPLJENIH U KASNOJ FAZI EMBRIOGENEZE IZ BILJKE RAMONDA SERBICA: POTENCIJALNI INHIBITOR AGREGACIJE α-SINUKLEINA - Vidović, Marija; Pantelić, Ana; Stevanović, Strahinja (Arhiv za farmaciju, 2021)
Ramonda serbica endemska vrsta, i biljka vaskrsnica, sposobna da preživi u uslovima ekstremne dehidratacije tokom perioda dužeg od mesec dana. Desikacija (gubitak preko 95 % vode u ćeliji) dovodi do denaturacije, agregacije i degradacije proteina, i utiče na fluidnost membrana, što finalno dovodi do gubitka integriteta ćelije. Prisustvo proteina zastupljenih u kasnoj fazi embriogeneze (late embryogenesis abundant proteins – LEAPs) se smatra esencijalnim delom strategije tolerancije na desikaciju kod vaskrsnica. Ovu heterogenu grupu prirodno neuređenih proteina, povezanih sa anhidrobiozom, odlikuje visoka strukturna plastičnost koja im omogućava interakciju sa brojnim ligandima i partnerima. LEA proteini su uključeni u heliranje jona, stabilizaciju membrana i enzima tokom zamrzavanja ili suše. Cilj našeg istraživanja je procena potencijala izabranog LEA proteina iz ramonde da inhibira agregaciju α-sinukleina, otvarajući put ka razvoju novih terapija za lečenje neurodegenerativnih poremećaja poput Parkinskonove bolesti. Analiziranjem transkriptoma listova R. serbica i formiranjem baze podataka identifikovano je oko 165 proteina koji pripadaju LEA proteinskoj familiji. Na osnovu višestrukog poravnjanja aminokiselinskih sekvenci, predviđanja sekundarne strukture i 3D strukturnog modelinga, identifikovani LEA proteini su podeljeni u šest grupa (prema Pfam bazi podataka) i pokazano je sa velikom verovatnoćom da je više od 50 % LEA proteina u mogućnosti da formira α-helikse. Pomoću nekoliko bioinformatičkih alata predviđeno je da više od 70 % identifikovanih LEA proteina formira visoko neuređenu strukturu. Korišćenjem simulacije molekularne dinamike, identifikovane su najpovoljnije konformacije reprezentativnih LEA proteina. Tom prilikom je kod LEA proteina uočen gubitak sekundarne α-heliksne strukture u vodi, za razliku od globularnih proteina kada je ova struktura favorizovana. Strukturna karakterizacija LEA proteina je ključna za razumevanje njihove funkcije i regulaciju njihovog prelaska iz neuređene u uređenu konformacije tokom desikacije. Ova saznanja bi trebalo da omoguće značajna napredovanja na različitim poljima, kao što je razvoj novih strategija u borbi protiv neurodegenerativnih poremećaja, tehnologija čuvanja zamrznutih ćelija, kao i na povećanje otpornosti useva na sušu.