"Mechanizm regioselektywnego utleniajÄ…cego odwodornienia 3-ketosteroidów przez dehydrogenazÄ™ Δ1-cholest-4-en-3-onu ze Sterolibacterium denitrificans"
Hodowla bakterii, ekspresja i izolacja enzymu, przygotowanie mutantów i ich ekspresja
W pierwszej części projektu opracowujemy system ekspresji enzymu w E.coli, optymalizujemy warunki hodowli i protokóÅ‚ oczyszczania enzymu. Dokonujemy również mutacji punktowych kodonów wybranych aminokwasów w centrum aktywnym i izolujemy tak zmodyfikowane wersje enzymu.
Badanie mechanizmu reakcji metodami teoretycznymi i eksperymentalnymi
Trzecia część projektu dotyczy modelowania molekularnego możliwych Å›cieżek reakcji. Na poczÄ…tek bÄ™dziemy stosować model homologiczny AcmB oparty o znanÄ… strukturÄ™ KstD z Rodoccocus erythropolis a w późniejszym etapie dla modeli otrzymanych w wyniku rozwiÄ…zania struktury metodami XRD. W tego typu badaniach stosujemy symulacje MD, obliczenia QM, QM:MM oraz QM:MD do zweryfikowania hipotezy mechanistycznej i do przewidywania kinetycznego efektu izotopowego.
Podziękowania
Projekt OPUS 11 pt. "Mechanizm regioselektywnego utleniajÄ…cego odwodornienia 3-ketosteroidów przez dehydrogenazÄ™ Δ1-cholest-4-en-3-onu ze Sterolibacterium denitrificans" jest finansowany przez Narodowe Centrum Nauki.
​
Krystalizacja i rozwiÄ…zanie trójwymiarowej struktury AcmB. Badania nad czwartorzÄ™dowÄ… strukturÄ…
enzymów
Jak dotÄ…d struktura geometryczna enzymu i czwartorzÄ™dowa organizacja jest nieznana. Aby poznać strukturÄ™ czwartorzÄ™dowÄ… enzymu stosujemy kombinacjÄ™ różnych metod biofizycznych, takich jak sÄ…czenie molekularne, elektroforeza A-PAGE, dynamiczne rozpraszanie Å›wiatÅ‚a czy mikroskopiÄ™ AFM. Ponadto prowadzimy przesiewowe badania zmierzajÄ…ce do odnalezienia optymalnych warunków krystalizacji enzymu i w przypadku powodzenia jego krystalizacji rozwiążemy jego strukturÄ™ z zastosowaniem metod dyfrakcji rentgenowskiej.
Weryfikacja mechanizmu reakcji za pomocÄ… metod izotopowych i mutacji genowych
Równolegle do badaÅ„ teoretycznych charakteryzujemy wÅ‚aÅ›ciwoÅ›ci katalityczne AcmB metodami kinetycznymi. Pomiary kinetyczne w stanie stacjonarnym stosujemy do wyznaczania powinowactwa substratów i maksymalnej szybkoÅ›ci reakcji. Z kolei metody szybkiej kinetyki wstrzymanego przepÅ‚ywu sÄ… wykorzystywane do wyznaczenia staÅ‚ych kinetycznych redukcji i reutleniania FAD. Eksperymenty prowadzone z deuterowanymi zwiÄ…zkami dostarczÄ… eksperymentalnych wartoÅ›ci kinetycznego efektu izotopowego, co pozwoli przetestować wyniki obliczeÅ„ teoretycznych.