Za produktivno vezavo substrata na encim se morata geometriji obeh molekul uskladiti tako, da se prilegata ena drugi po celotni dolžini vezavnega mesta. V iskanju novih tarč za antibiotike za človeški pathogen Staphylococcus aureus smo preučili dve peptidoglikan N-acetilglukozaminidazi, SagB in AtlA-gl, ki sta sestavljeni iz dveh domen, ki tvorita aktivno mesto v obliki črke V. Z uporabo rentgenske kristalografije, točkovne mutageneze, modeliranja in molekularne dinamike smo pojasnili mehanizem vezave substrata SagB in AtlA-gl. Oba encima sta kristalizirala v odprti obliki, ki omogoča vezavo polisaharidnega substrata. Da lahko poteče reakcija, se morata po vezavi substrata encima zapreti. To se zgodi tako, da se domeni zavrtita in pomakneta ena proti drugi. Razlika med začetno in končno konformacijo je presenetljivo velika. Tako veliki konformacijski premikih so precej redko opisani v dosedaj dostopni literaturi, čeprav je vedno več dokazov, da verjetno niso tako redki, kot smo to mislili v preteklosti. Poleg tega bodo ta nova spoznanja prispevala k razumevanju metabolizma celične stene S. aureus.
COBISS.SI-ID: 33308455
Avtolizin E (AtlE) iz bakterije Staphylococcus aureus je encim, ki cepi celično steno in je potencialna tarča za zdravila. Spada v razred glikozid hidrolaz (GH), encimov, ki imajo ponavadi dva katalitična aminokislinska preostanka in hidrolizirajo substrat preko mehanizma z inverzijo ali retencijo anomernega centra ali redkeje en aminokislinski preostanek in reakcija poteče z udeležbo acetilne skupine substrata. V tem delu naslavljamo katalitični mehanizem AtlE. Z uvajanjem točkovnih mutacij smo identificirali Glu138 kot edini katalitični preostanek. Kvantno- in molekularno mehanske simulacije možnih reakcijskih poti so pokazale, da hidroliza poteka preko mehaniza s pomočjo molekule vode preko oksokarbenijevemu ionu podobnega prehodnega stanja, pri katerem se ohrani anomerni center. Ti rezulatati skupaj s podatki o drugih članih družine GH73 podpirajo našo hipotezo o novem katalitičnem mehanizmu pri tej družini, ki se lahko uporabi pri prihodnjem načrtovanju AtlE inhibitorjev.
COBISS.SI-ID: 31330087
Avtolizin E (AtlE) je encim za razgradnjo celične stene, ki katalizira hidrolizo ß-1,4-glikozidne vezi med enotami N-acetilglukozamina in N-acetilmuraminske kisline bakterijskega peptidoglikana. Z uporabo naše nedavno določene kristalne strukture AtlE iz bakterije Staphylococcus aureus in kombinacijo farmakofornega modeliranja, iskanja podobnosti in molekularnega umeščanja so bili (fenilureido)piperidinil benzamidi prepoznani kot potencialni ligandi. Poskusi površinske plazmonske resonance (SPR) ter NMR na osnovi razlike v prenosu nasičenja (STD NMR) so razkrili, da so se odkrite spojine na AtlE vezale v spodnjem mikromolarnem območju. (Fenilureido) piperidinil benzamidi so prve objavljene nesubstratom podobne spojine, ki interagirajo s tem encimom in omogočajo nadaljnje preučevanje interakcij majhnih molekul z bakterijskim AtlE kot potencialnimi zaviralci te tarče.
COBISS.SI-ID: 31627047