|
|
 |
|
|
|
|
|
|
| Detalji |
| Projekt: |
Interakcije organofosfata, karbamata i određenih liganada s esterazama |
| Voditelj: |
Zrinka Kovarik |
| Ustanova: |
Institut za medicinska istraživanja i medicinu rada, Zagreb |
| Sažetak: |
Istraživat ćemo interakcije živčanih bojnih otrova, nekih pesticida i lijekova, koji su po strukturi organofosfati (OP), karbamati, oksimi, fenotiazini ili kumarini, s esterazama: acetilkolinesterazom (AChE), butirilkolinesterazom (BChE) i paraoksonazom (PON). Cilj nam je proširiti temeljna biokemijska znanja na području esteraza s primjenom u očuvanju zdravlja i okoliša od kemijskih agensa. Naime, toksičnost OP i karbamata se temelji uglavnom na inhibiciji AChE čime se onemogućava njena fiziološka uloga hidrolize prijenosnika živčanih impulsa, acetilkolina, u kolinergičnoj sinapsi. Izloženost navedenim spojevima čak i u malim koncentracijama može biti letalna. OP i karbamati inhibiraju i BChE koja vezanjem tih spojeva štiti AChE od inhibicije. Mnogi inhibitori AChE i BChE su supstrati PON, što PON čini važnim enzimom u detoksikaciji. Biokemijski mehanizam interakcija enzima i odabranih spojeva na molekulskom nivou studirat ćemo spektrofotometrijskim metodama. Na temelju poznatih kinetičkih modela odredit će se konstante koje opisuju istraživane reakcije i iskušat će se novi kinetički modeli. Molekulsko modeliranje inhibitora i njihovih interakcija s enzimima pomoći će u interpretaciji kinetičkih rezultata i vizualizaciji pojedinih interakcija. Mutanti esteraza pripremljeni ciljanom mutagenezom omogućit će utvrđivanje uloge pojedinih aminokiselina u njihovom aktivnom mjestu pri studiranim interakcijama. Studirat ćemo reaktivaciju fosfiliranih AChE i BChE oksimima s ciljem utvrđivanja ovisnosti brzina reaktivacije o strukturi OP, oksima i enzima. Budući da univerzalnog reaktivatora za fosfilirane kolinesteraze nema, ta saznanja pridonijela bi racionalnom planiranju strukture reaktivatora, ali i pripravi mutanata, koji bi eliminirali OP bolje od nativnih enzima, sa svrhom njihove primjene u dekontaminaciji. Kako su AChE i BChE stereoselektivni enzimi, istraživati ćemo njihove interakcije s enantiomerima kiralnih spojeva, određenih karbamata i derivata fenotiazina, koji se rabe kao lijekovi u obliku racemata. Kako je BChE uključena u metabolizam i hidroliziru tih spojeva, istraživanje interakcija pojedinih enantiomera dati će uvid u moguće različito biološko djelovanje enantiomera. Istraživanje mehanizma interakcija PON s odabranim spojevima (kao supstrati ili inhibitori) omogućiti će uvid u moguću primjenu PON u detoksikaciji i u dekontaminaciji. Izvori enzima biti će nativni humani serum i eritrociti, pročišćeni preparati te rekombinantni enzimi i mutanti. |
|
|
|
|
|
|
|
