is Íslenska en English

Lokaverkefni (Bakkalár)

Háskóli Íslands > Verkfræði- og náttúruvísindasvið > B.S. verkefni - Verkfræði- og náttúruvísindasvið >

Vinsamlegast notið þetta auðkenni þegar þið vitnið til verksins eða tengið í það: http://hdl.handle.net/1946/33309

Titill: 
  • Titill er á ensku Optimization of Vibrio alkaline phosphatase crystallization conditions for the analysis of active site ligand binding
  • Bestun á kristöllunarskilyrðum Vibrio alkalísks fosfatasa til greingar á bindingu í hvarfstöð
Námsstig: 
  • Bakkalár
Útdráttur: 
  • Útdráttur er á ensku

    Vibrio alkaline phosphatase (VAP), a cold-adapted variant of the alkaline phosphatase
    enzyme superfamily, was here under investigation. Unexpectedly, the enzyme has been
    shown to be inhibited by various small organic molecules. Furthermore, our group
    recently showed that anions, and chloride ions in particular, have a drastic effect on the
    catalytic properties of the enzyme. In order to assess the molecular mechanisms
    involved in the binding of these inhibitors and chloride, X-ray crystallography was
    performed. This project in turn had two goals, one of optimizing crystallization
    conditions producing either apo enzyme crystals to use in crystal soaking or
    ligand-protein crystals, via co-crystallization. The other goal was analyzing the active
    site binding of chloride by co-crystallizing the enzyme with sodium chloride.
    Presented here within are three crystal structures of VAP with bound chloride ions,
    obtained from crystals grown under fully optimized conditions. The crystal structures
    reveal novel structural features both at the dimer interface of the protein, and most
    prominently, in the active site. Chloride ion active site binding is coordinated in part
    by the Zn2+ in the M1 metal binding site and Arg129. This suggests that chloride
    ions might increase the catalysis rate by competing with the product for active site
    binding, promoting product release, as had been previously hypothesized. Furthermore,
    the crystal structures seem to reveal asymmetrical binding of anions in the two active
    sites of the enzyme. If true, this would be the first asymmetrical AP crystal structure
    and would give structural evidence for the proposed half-of-sites reactivity.

  • Hinn kuldaaðlagaði alkalíski fosfatasi úr bakteríunni Vibrio splendidus (VAP) var hér til
    rannsóknar. Sýnt hefur verið fram á að ensímið er hindrað á óvæntan hátt af lífrænum
    smásameindum. Einnig hafa anjónir, og þá sérstaklega klórjónir, gríðarleg áhrif á
    hvötunargetu ensímsins. Til að greina hindrun og hvernig klórjónir bindast á ensímið
    var notast við röntgenkristallagreiningu. Markmið verkefnisins var tvíþátta; í fyrsta lagi
    að besta kristöllunarskilyrði sem gæfu kristalla með tóma hvarfstöð til að nota í
    kristalbleytitilraunum og í öðru lagi að samkristalla með klórjónum eða hindrum.
    Í þessu verkefni tókst að greina þrjár nýjar VAP kristalbyggingar með bundnum
    klórjónum, sem fengust úr fullbestuðum kristöllunarskilyrðum. Kristalbyggingarnar
    sýndu nýstárlega byggingarlega eiginleika próteinsins, og þá sérstaklega á mótum
    einliðanna tveggja og í hvarfstöðvum ensímsins. Klórjónir voru bundar í hvarfstöð og
    bindingunni er miðlað af Zn2+ jóninni í M1 málmbindisetinu og Arg129. Niðurstöðurnar
    renna stöðum undir áður framsetta tilgátu um að klórjónir auki hvötunargetu með
    samkeppni við myndefnið um bindingu í hvarfstöð. Kristalbyggingarnar virðast enn
    fremur sýna ósamhverfa bindingu anjóna í hvarfstöðvunum tveimur. Ef ósamhverfan er
    í raun til staðar eru þetta fyrstu ósamhverfu kristalbyggingar alkalísks fosfatasa, og
    renna þar með styrkum stoðum undir kenningar um hálfsetahvötun þessara ensíma.

Samþykkt: 
  • 29.5.2019
URI: 
  • http://hdl.handle.net/1946/33309


Skrár
Skráarnafn Stærð AðgangurLýsingSkráartegund 
BS_Sigurbjorn_Final.pdf217.82 MBOpinnHeildartextiPDFSkoða/Opna
Yfirlýsing.pdf328.93 kBLokaðurYfirlýsingPDF