BVTS - Projektai Pagrindinė mūsų skyriaus darbų kryptis yra priešvėžinių vaistų kūrimas, naudojant struktūrinės biotermodinamikos metodus. Tyrimams skyriuje pasirinkome žmogaus karboanhidrazių bei žmogaus šaperonų (pirmiausia Hsp90) baltymų šeimas. Šie baltymai- mūsų tyrimų taikiniai, jiems ieškome galimų inhibitorių,- naujų mažos molekulinės masės junginių. Šios naujos molekulės projektuojamos kompiuteriu, po to sintetinamos organinės chemijos specialistų. Vėliau biofizikiniais metodais tiriamas jų slopiklinis poveikis. Skyriuje naudojame ir vystome naujoviškus tyrimo metodus ir termodinaminį požiūrį į baltymų-ligandų sąveiką. Šalia laisvosios Gibso energijos, entalpijos, entropijos ir šiluminės talpos, tiriame ir baltymo-ligando molekulių tūrio pokyčius bei spūdumą. |
| Karboanhidrazės kaip priešvėžinių vaistų taikinys Karboanhidrazės (CA), cinko joną turinčių fermentų grupė, dalyvauja daugelyje fiziologinių ir patologinių procesų: gliukoneogenezėje, lipogenezėje, šlapalo sintezėje, auglių vystymesi. Be atrasto gydomojo CA slopiklių poveikio glaukomai, diuretinio veikimo, neseniai paaiškėjo, kad galima naudoti minimus preparatus gydant nutukimą, vėžį ir užkrečiamas ligas (Supuran, 2007). |
Pav.1 Bendra CA inhibitorių formulė ir hCAII-inhibitoriaus komplekso kristalinė struktūra. Struktūra išspręsta bendradarbiaujant su Sauliumi Gražuliu (Baltymų-nukleorūgščių sąveikos tyrimo skyrius) |
Hsp90 šaperono inhibicija Hsp90 - molekulinis šaperonas, atsakingas už daugelio baltymų taisyklingą susivyniojimą. Tarp Hsp90 baltymų-klientų yra daugelis onkogenų produktų. |
 |
Baltymų stabilumo charakterizavimas, esant įvairioms pašalinėms medžiagoms Rekombinantinių baltymų stabilumui nustatyti mes naudojame miniatiūrizuotą aukšto našumo terminio poslinkio analizę (taip pat vadinamą ThermoFluor®). Šios analizės metu matuojame baltymų lydymosi temperatūrą, sekdami pridedamų dažų (pvz. 1,8-anilin-naftalen-sulfonato) fluorescenciją. Paveikslėlyje pavaizduotas hCAII stabilumas įvairiuose buferiuose, esant skirtingam pH: |
 |
| Vienoje plokštelėje galime nustatyti įvairių medžiagų įtaką baltymo stabilumui, sunaudodami vos kelis mikrogramus rekombinantinio baltymo. Tomis medžiagomis gali būti osmolitai, organiniai tirpikliai, aminorūgštys, metalų jonai, lipidai bei kitos cheminės ir bioaktyvios medžiagos. Ši technologija palengvina optimalių tiriamų baltymų laikymo ir panaudojimo sąlygų paieškas. |
Ligando surišimo konstantų nustatymas, naudojant terminio poslinkio metodą Terminio poslinkio metodas leidžia mums dideliu našumu, taupiai vartojant tiriamus baltymus, nustatyti ligandų surišimo konstantas. Greta naudodami izoterminio titravimo kalorimetrijos metodą, mes nustatome visus reikalingus termodinaminius ligando surišimo reakcijos parametrus,- laisvąją Gibso energiją, entalpiją, entropiją, šiluminę talpą. Šie duomenys panaudojami ieškant potencialių gerai besijungiančių ligandų. |
Pav 4. hCAXIII ligandų surišimo konstantų nustatymas. |
Baltymų denatūravimo aukštu slėgiu tyrimai Tyrimai aukštame slėgyje pateikia daugelį termodinaminių parametrų, kurių negalime surasti kitais metodais. Tai- baltymo natyvios ir denatūruotos formos molinis tūris, plėtimosi koeficientas, spūdumas. Ligando surišimas įtakoja baltymo terminį ir slėgio stabilumą. Slėginio stabilumo matavimų informacija pateikia mums naujas galimybes nustatant ligando surišimo termodinaminius parametrus. |
Pav.5. Zigmantas Toleikis atlieka baltymų denatūravimo slėgiu eksperimentą. |
Paslaugos BVTS linkęs bendradarbiauti projektuose, kur galėtume panaudoti mūsų patirtį nustatant rekombinantinių baltymų stabilumą bei baltymų- ligandų jungimosi termodinaminius parametrus. Galime apibūdinti tiriamo baltymo terminį stabilumą daugeliu sąlygų, naudodami dešimčių mikrogramų eilės baltymo kiekius. |
