Študij encimov odgovornih za metabolizem peptidoglikana (PG), ki je glavna sestavina bakterijske celične stene, je bil osredotočen na avtolizin E (AtlE) – N-acetil glukozaminidazo, ki je odgovorna za razgradnjo PG , ter encime Mur, ki sintetizirajo osnovne gradnike PG. Študij encimov odgovornih za metabolizem peptidoglikana (PG), ki je glavna sestavina bakterijske celične stene, je bil osredotočen na avtolizin E (AtlE) – N-acetil glukozaminidazo, ki je odgovorna za razgradnjo PG , ter encime Mur, ki sintetizirajo osnovne gradnike PG. Pridobili smo uporabne informacije o vezavnih mestih ter ligandih encimov, ki so odgovorni za metabolizem peptidoglikana. Informacije o vezavnih mestih AtlE ter fragmenti, katerim smo uspeli dokazati interakcije z encimom, lahko pripomorejo k nadaljnjemu razvoju zaviralcev avtolizinov. Klasifikacijski modeli za napovedovanje jakosti zaviralcev encimov Mur so uporabno orodje za razvoj učinkovin, ki zavirajo sintezo peptidoglikana. Povzamemo lahko, da smo z opisanimi študijami naredili korak naprej pri razvoju zaviralcev encimov, ki so dogovorni za metabolizem peptidoglikana. Študij encimov odgovornih za metabolizem peptidoglikana (PG), ki je glavna sestavina bakterijske celične stene, je bil osredotočen na avtolizin E (AtlE) – N-acetil glukozaminidazo, ki je odgovorna za razgradnjo PG , ter encime Mur, ki sintetizirajo osnovne gradnike PG.
D.09 Mentorstvo doktorandom
COBISS.SI-ID: 300519680Celična stena obdaja bakterijske celice in jim daje mehansko zaščito. Sestoji iz peptidoglikanske mreže, zgrajene iz polisaharidnih verig, ki so prečno povezane s peptidi. Avtolizini jo mestoma razgradijo, da omogočijo rast in delitev celic. Med to vrsto encimov sodijo tudi N-acetilglukozaminidaze, ki cepijo glikozidno vez med NAG in NAM monosaharidnima ostankoma. Mi smo se osredotočili na patogeni organizem Staphylococcus aureus, ki predstavlja velik javnozdravstveni problem. Identificirali smo štiri peptidoglikan N-acetilglukozaminidaze, ki so visoko ohranjene pri preučevani vrsti, SagB, AtlA-gl, AtlE in ScaH. Določitev stuktur je razkrila, da imajo encimi zelo podobno sekundarno in obenem drugačno terciarno struktura. Analiza in primerjava njihovih vezavnih mest za substrat je pokazala, da je za to, da reakcija lahko poteče, potrebna velika konformacijska sprememba, ki vodi v zapiranje encima. Simulacije molekularne dinamike so potrdile, da so zaprte konformacije encimov stabilne, vendar le z vezanim substratom. To kaže na to, da do konformacijske spremembe pride z vezavo substrata. Med delom smo preučevali tudi katalitični mehanizem AtlE. Študija je pokazala, da reakcija lahko poteče z eno katalitično aminokislino. Bolj energetsko ugodno pot predstavlja kataliza z nukleofilnim napadom vode. Dodatno smo pokazali, da je najbolj verjetno prehodno stanje oksokarbenijev ion. Glede na strukturo AtlE smo oblikovali prve spojine, ki jih ta encim veže. (fenilureido)piperidinil benazmidi so izkazali afiniteto do encima v mikromolarnem območju. Rezultati, ki jih predstavljamo tukaj so osnova za nadaljnjo validacijo N-acetilglukozaminidaz iz S. aureus kot tarč za razvoj novih zdravil.
D.09 Mentorstvo doktorandom
COBISS.SI-ID: 297419520