Od aminokwasów do białka – badanie wpływu fotoutleniania aminokwasów na modelowe białko - Frąckowiak, Kamil (My University, 2025)
Zbadano procesy beztlenowego fotosensybilizowanego utleniania aromatycznych reszt aminokwasowych w układach modelowych oraz enzymie GAPDH w obecności 3-karboksybenzofenonu (3CB). Za pomocą nanosekundowej fotolizy błyskowej badano produkty przejściowe i wykryto, że ładunek cząsteczki ma wpływ na reakcje. Produkty trwałe rozdzielono techniką HPLC i scharakteryzowano przez MS. Wykazano powstawanie dimerów aminokwas-aminokwas, kowalencyjnych adduktów aminokwasów z 3CB, produktów tworzenia wiązania podwójnego (Trp i His), a także produkty fotodysocjacji His i Phe. Powstawanie dimerów w przypadku Tyr i Trp było zależne od struktury, gdzie im większa cząsteczka (bardziej zablokowana), tym więcej dimerów. Wyniki z układów modelowych porównano do GAPDH. Fotoutlenianie GAPDH w obecności 3CB wpływa na tworzenie dimerów, polimerów i innych produktów. Najbardziej uszkodzone są aminokwasy zawierające siarkę, zaraz po nich His i Tyr. Analiza aktywności enzymatycznej wykazała, że wstępne modyfikacje, jak i obecność 3CB nie wpływają na aktywność. Dopiero dłuższe czasy naświetlania drastycznie ją zmniejszają. The processes of anaerobic photosensitized oxidation of aromatic amino acid residues were studied in model systems and the enzyme GAPDH in the presence of 3-carboxybenzophenone (3CB). Using nanosecond flash photolysis, transient products were examined, and it was found that molecular charge affects the reactions. Stable products were separated by HPLC and characterized by MS. The formation of amino acid-amino acid dimers, covalent amino acid adducts with 3CB, products involving double bond formation (Trp and His), and photodissociation products of His and Phe were observed. Dimer formation in Tyr and Trp was structure-dependent, with more blocked molecules forming more dimers. Results from the model systems were compared to GAPDH. Photo-oxidation of GAPDH in the presence of 3CB led to the formation of dimers, polymers, and other products. Sulfur-containing amino acids were the most damaged, followed by His and Tyr. Enzymatic activity analysis showed that early modifications and the presence of 3CB did not affect activity, but longer exposure times drastically reduced it.
From amino acids to protein - study of the effect of amino acid photo-oxidation on the model protein
Wydział Chemii
Keywords: fotosensybilizowane utlenianie; aminokwasy aromatyczne; grupy blokujące; addukty kowalencyjne; dimery; photosensitized oxidation; aromatic amino acids; blocking groups; covalent adducts; dimers