Pillanatfelvétel a fehérjékről

Az ELTE kutatói által jegyzett közlemény („Structural Insights into the Trp-Cage Folding Intermediate Formation”) került a világ egyik vezető kémiai folyóiratának címlapjára. A Természettudományi Kar kémikus, biokémikus és matematikus kutatói a fehérjékhez kapcsolódóan végeztek úttörő munkát.

Az életfolyamatokban meghatározó szerepet játszó fehérjék működése jelentős mértékben a térszerkezetüktől függ. A fehérjeláncok születésükkor feltekerednek, pályájukat befejezve legombolyodnak, ám közben a „zártabb” térszerkezetek kinyílnak, majd becsukódnak. A legtöbb fehérje biológiai funkciója nem csak a téralkatától, de a különböző időskálán történő belső mozgások (dinamikus szerkezeti átrendeződések) együttesétől is függ. A fehérjék belső szerkezeti átalakulásainak, konformáció-változásainak nyomon követése összetett és nehéz feladat: a Kar kutatóinak eredményeként – egy alkalmas modellfehérje kapcsán – sikerült megoldást találni erre a nehéz feladatra, s egyben rámutatni a megoldás általános jellegére.

A mindössze húsz aminosavból álló, „Trp-kalitka” nevet viselő fehérje esetében a Perczel András vezetésével működő kutatógárda elsőként mutatja be atomi felbontásban a le- és a feltekeredés egymás után következő lépéseit. A fehérjére végzett, hőmérsékletfüggő mágneses magrezonancia-spektroszkópiai (NMR) vizsgálatokra alapozva eljárást dolgoztak ki a gyorsan változó, ezért tiszta formájukban jóformán észlelhetetlen átmeneti-állapotok kvantitatív jellemzésére, a folyamatban résztvevő rövid-életidejű szerkezetek termodinamikai és NMR paramétereinek meghatározására. Bizonyították, hogy mint más nagyobb fehérjékben, már a minifehérje le- és feltekeredése során is több, egymástól megkülönböztethető közbülső állapot alakul ki. Az új NMR-alapú módszer segítségével a kvázi rendezetett kezdeti-, és egy majdnem rendezetlen végállapot közötti „megállók” jellemzése vált valósággá. A vizsgált minifehérje annak az Exendin-4 molekulának az integráns része, melyet a klinikai gyakorlatban pár éve már hazánkban is használnak a II típusú cukorbeteg gyógyítására. A publikáció szerzői az Egyetem jelenlegi és fokozatot szerzett doktorandusz hallgatói, Rovó Petra, Stráner Pál, Láng András és Bartha István, Huszár Kristóf matematikus hallgató, illetve Nyitray László habilitált egyetemi docens és Perczel András egyetemi tanár voltak.