- / -

- / -

- / -

- / -

Η Νευροτενσίνη (pGlu-Leu-Tyr-Glu-Asn-Lys-Pro-Arg-Arg-Pro-Tyr-Ile-Leu) [NT] είναι ένα πεπτίδιο δεκατριών αμινοξέων, το οποίο απομονώθηκε για πρώτη φορά από τον υποθάλαμο βοοειδούς και αργότερα από τα έντερα. Η ΝΤ έχει ευρύ φάσμα βιολογικών δράσεων τόσο στο κεντρικό όσο και στο περιφερικό νευρικό σύστημα. Από τις δράσεις αυτές συμπεραίνεται ο διπλός ρόλος της ως νευροδιαβιβαστή/νευρορυθμιστή στον εγκέφαλο και ως ορμόνη/κυτταρικός μεσολαβητής σε περιφερικούς ιστούς. Οι φυσιολογικές και βιοχημικές δράσεις της ΝΤ εκδηλώνονται μέσω της αλληλεπίδρασής της με τους υποδοχείς της. Μέχρι σήμερα τρεις υπότυποι του υποδοχέα (NTS1, NTS2 & NTS3) έχουν κλωνοποιηθεί. Και οι τρεις υπότυποι αναγνωρίζουν και δεσμεύουν το C-τελικό εξαπεπτίδιο της Νευροτενσίνης [NT(8-13)], το οποίο αποτελεί το μικρότερο τμήμα της πεπτιδικής αλληλουχίας με πλήρη βιολογική δράση. Η γρήγορη όμως αποικοδόμηση της NT(8-13) από την δράση των πρωτεολυτικών ενζύμων οδηγεί στην αναγκαιότητα σύνθεσης αναλόγων τα οποία θα διατηρούν υψηλή ικανότητα σύνδεσης με τους υποδοχείς και παράλληλα να παρουσιάζουν ενζυμική σταθερότητα. Στην παρούσα μελέτη παρουσιάζεται η σύνθεση νέων αναλόγων της NT(8-13) με τη χρήση της Fmoc/But μεθοδολογίας επί στερεάς φάσεως χρησιμοποιώντας ως στερεό υπόστρωμα την 2-χλωροτριτυλο ρητίνη. Επίσης, πραγματοποιήθηκαν πειράματα δέσμευσης σε HT-29 κυτταρική σειρά, η οποία εκφράζει ενδογενώς τους υποδοχείς της ΝΤ. Τέλος πραγματοποιήθηκε η σύγκριση των διαμορφώσεων δύο κυκλικών αναλόγων με την χρήση της φασματοσκοπίας NMR και Μοριακής Δυναμικής. / Neurotensin (pGlu-Leu-Tyr-Glu-Asn-Lys-Pro-Arg-Arg-Pro-Tyr-Ile-Leu) [NT] is a tridecapeptide originally isolated from bovine hypothalamus and later from intestines. NT displays a wide spectrum of biological actions both in the central and peripheral nervous systems of different mammalian species. These actions have led to the proposal that this peptide fulfills a dual function as a neurotransmitter/neuromodulator in the brain and as a hormone/cellular mediator in peripheral tissues. The physiological and biochemical actions of NT are mediated through binding to NT receptors (NTRs). Up to now, three subtypes of neurotensin receptors (NTS1, NTS2 & NTS3) have been cloned. All three receptors recognize the same C-terminal hexapeptide fragment of NT [NT(8-13)], which corresponds to the shorter fragment of NT that maintains full biological activities. Although NT(8-13) possesses high receptor binding affinity, it is rapidly degraded by peptidase action. Therefore, it is important to synthesize analogues with stabilized bonds against metabolic deactivation which do not lose binding affinity. Based on these findings, we herein report the synthesis of new analogues of NT(8-13) with modifications in the basic structure needed for high affinity binding in order to improve the metabolic stability. The analogues were synthesized by the Fmoc/But solid phase methodology utilizing 2-chlorotrityl chloride resin. Electrospray MS was in agreement with the expected results. Competition radioligand binding studies were performed in membrane homogenates from HT-29 cells endogenously expressing NTRs. A series of NMR spectra including 1H, 2D TOCSY and 2D NOESY were recorded on a Varian 600MHz spectrometer for two cyclic analogues in order to elucidate their structure. The conformation properties of the two peptides, as well as similarities and differences between them are currently studied using NMR spectroscopy and Molecular Dynamics simulations.

Εισαγωγή: Τα επίπεδα της ενδοθηλίνης-1 (ΕΤ-1) στο περιφερικό πλάσμα αυξάνονται μετά από αγγειοπλαστική των στεφανιαίων αρτηριών με μπαλόνι (PTCA) λόγω μηχανικής βλάβης του ενδοθηλίου των στεφανιαίων αρτηριών κατά την επέμβαση. Η ΕΤ-1 έχει ανεβρεθεί σε ανθρώπινα ενδοκαρδιακά και μυοκαρδιακά κύτταρα. Δεν είναι γνωστό αν η ΕΤ-1 αυξάνεται μετά από θερμική βλάβη του μυοκαρδίου κατά τη διενέργεια κατάλυσης αρρυθμιών με ρεύμα ραδιοσυχνότητας. Μέθοδοι: Προσδιορίσαμε τα επίπεδα ΕΤ-1 στο περιφερικό πλάσμα πριν την εκτέλεση, αμέσως μετά και στις 2 και 6 ώρες μετά από PTCA (31 ασθενείς), και κατάλυση με ρεύμα ραδιοσυχνότητας (16 ασθενείς). Δεκαπέντε ασθενείς που υποβλήθηκαν σε διαγνωστικό καθετηριασμό και 13 ασθενείς που υποβλήθηκαν σε διαγνωστική ηλεκτροφυσιολογική μελέτη χρησιμοποιήθηκαν ως μάρτυρες. Αποτελέσματα: Τα επίπεδα ΕΤ-1 στο περιφερικό πλάσμα αυξήθηκαν σημαντικά αμέσως μετά την PTCA σε σχέση με τα επίπεδα πριν την επέμβαση (55.1±20.1 vs. 42.7±14.9 pg/ml, p<0.01) και στις 2 ώρες μετά την κατάλυση με ρεύμα ραδιοσυχνότητας σε σχέση με εκείνα πριν την επέμβαση (98.0±11.7 vs. 53.0±17.4 pg/ml, p<0.01). Στις 2 ώρες μετά την PTCA και στις 6 ώρες μετά την κατάλυση με ρεύμα ραδιοσυχνότητας τα επίπεδα ΕΤ-1 πλάσματος δεν διέφεραν στατιστικά από τα επίπεδα πριν την επέμβαση. Στις ομάδες ελέγχου (στεφανιογραφία και ηλεκτροφυσιολογική μελέτη) δεν παρατηρήθηκε αύξηση της ΕΤ-1. Η καμπύλη κινητικής της ΕΤ-1 κατέδειξε πολύ υψηλότερες τιμές ΕΤ-1 στους ασθενείς που υποβλήθηκαν σε κατάλυση με ρεύμα ραδιοσυχνότητας σε σχέση με αυτούς που υποβλήθηκαν σε PTCA (p<0.001). Τα επίπεδα ΕΤ-1 αμέσως μετά την PTCA συσχετίζονταν με το ολικό γινόμενο πίεσης-χρόνου διαστολής του μπαλονιού κατά την αγγειοπλαστική (r=0.56, p<0.01). Δεν υπήρχε συσχέτιση των επιπέδων ΕΤ-1 και του αριθμού των βλαβών που προκλήθηκαν κατά τη διενέργεια κατάλυσης με ρεύμα ραδιοσυχνότητας. Κανένας ασθενής στην ομάδα της PTCA δεν εμφάνισε οξεία ισχαιμία ή άλλη σοβαρή επιπλοκή μετά την επέμβαση. Κανένας ασθενής στην ομάδα της κατάλυσης με ρεύμα ραδιοσυχνότητας δεν εμφάνισε αρρυθμία ή άλλες ανεπιθύμητες επιπλοκές μετά την επέμβαση. Συμπεράσματα: Εκτός από τη μηχανική πίεση του ενδοθηλίου κατά τη διενέργεια PTCA, η βλάβη του ενδομυοκαρδίου από τη θερμική ενέργεια που χρησιμοποιείται κατά την κατάλυση με ρεύμα ραδιοσυχνότητας αντιπροσωπεύει άλλον έναν μηχανισμό αύξησης της ενδογενούς παραγωγής ενδοθηλίνης. Η πιθανή προέλευση αυτής της ΕΤ-1 είναι τα κύτταρα του ενδοκαρδίου ή/και μυοκαρδίου. Η αύξηση της ΕΤ-1 μετά την κατάλυση με ρεύμα ραδιοσυχνότητας είναι μεγαλύτερη και πιο καθυστερημένη σε σχέση με την αύξηση της ΕΤ-1 που παρατηρείται μετά PTCA. Παρόλαυτά δεν συνοδεύεται από ανεπιθύμητες κλινικές δράσεις στην άμεση περίοδο μετά την επέμβαση. / Background: Plasma levels of Endothelin-1 (ET-1) increase after coronary angioplasty (PTCA) due to endothelial injury during the procedure. ET-1 has been found in human endocardial and myocardial cells. It is not known whether ET-1 increases after thermal injury induced by radiofrequency ablation (RFA) lesions. Methods: We determined peripheral vein plasma ET-1 levels at baseline, immediately after, and at 2 and 6 hours post-procedure in 31 patients undergoing PTCA and 16 patients undergoing RFA. Patients subjected to diagnostic coronary angiography (n=15) and electrophysiologic study (n=13) served as controls. Results: ET-1 levels increased significantly from baseline immediately post-PTCA (55.1±20.1 vs. 42.7±14.9 pg/ml, p<0.01) and at 2 hours post-RFA (98.0±11.7 vs. 53.0±17.4 pg/ml, p<0.01) and returned to baseline at 2 hours post-PTCA and 6 hours post-RFA. There was no change in the control groups. ET-1 kinetics curve was significantly higher post-RFA compared to post-PTCA (p<0.001). ET-1 immediately post-PTCA correlated with total pressure-time product applied during the procedure (r=0.56, p<0.01). There was no correlation of ET-1 levels and the number of RFA applications. No patient developed ischemia post-PTCA. There were no complications or arrhythmia recurrence post-RFA. Conclusions: Endocardial thermal injury during RFA is another mechanism of endothelin increase apart from mechanical injury of the coronary endothelium during PTCA and represents further evidence for the existence of the peptide in the human endomyocardial cells. ET-1 increase is delayed and more pronounced post-RFA compared to post-PTCA. Despite that, it does not seem to have any clinical impact in the immediate post-RFA period.

Τα TPRs (Tetratricopeptide Repeats) είναι πρωτεϊνικά μοτίβα επαναλήψεων με μήκος πεπτιδικής αλυσίδας 34 αμινοξικών κατάλοιπων. Περισσότερα από 10000 TPRs έχουν εντοπι-στεί έως σήμερα σε διάφορες πρωτεϊνες, από τα αρχαιοβακτήρια έως τον άνθρωπο. Τα TPRs συμμετέχουν σε πρωτεϊνικές αλληλεπιδράσεις. Δομικά, κάθε TPR παρουσιάζει τη διαμόρφωση έλικα-στροφή-έλικα σε σχήμα φουρκέτας ενώ διαδοχικά πακεταρισμένα TPRs σχηματίζουν στο χώρο δεξιόστροφη υπερέλικα, στην οποία διακρίνονται μία κυρτή και μία κοίλη επιφάνεια. Το σύμπλοκο πρωτεϊνών Ssn6-Tup1 είναι ένας γενικός συγκαταστολέας της μεταγραφής στη ζύμη. Ομόλογα σύμπλοκα έχουν επίσης βρεθεί σε πολλούς οργανισμούς. Η πρωτεϊνη Ssn6 περιέχει δέκα διαδοχικά TPRs. Η αλληλεπίδραση των δύο πρωτεϊνών πραγματοποιείται μέσω των τριών πρώτων TPRs της Ssn6 και του Ν-τελικού τμήματος (αμινοξικά κατάλοιπα: 1-72) της Tup1. Σε προηγούμενη εργασία της η ερευνητική μας ομάδα έδειξε με πειράματα μεταλλαξιγένεσης και με δομική μοντελοποίηση, ότι η δομική ακεραιότητα του TPR 1 και η σωστή τοποθέτησή του σε σχέση με το TPR 2 είναι κρίσιμες για τη δέσμευση της Tup1. Στην παρούσα διατριβή διερευνήθηκε για πρώτη φορά η δομική σταθερότητα του τμήμα-τος της πρωτεϊνης Ssn6 που αλληλεπιδρά με την Tup1, και η σημασία που έχει για την αλληλε-πίδραση το Ν-τελικό άκρο της Ssn6, το οποίο περιλαμβάνει μία εκτεταμένη περιοχή πολυγλου-ταμίνης. Για τη μελέτη εφαρμόστηκαν χαρτογράφηση της πρωτεϊνης Ssn6 με περιορισμένη πρωτεόλυση καθώς και βιοχημικός χαρακτηρισμός και φασματοσκοπία κυκλικού διχρωισμού σε επιλεγμένα τμήματα των πρωτεϊνών Ssn6 και Tup1 και στα σύμπλοκά τους. Επιπρόσθετα πραγματοποιήθηκαν, in silico, σύγκριση των TPRs της Ssn6 με άλλα γνωστά TPRs, προβλέψεις της δομικής αστάθειας των TPRs και προσομοίωση μοριακής δυναμικής στο δομικό μοντέλο των TPRs 1-3. Ο συνδυασμός των παραπάνω έδειξε πως όταν απουσίαζει η Tup1 τα TPRs 1 και 2 της Ssn6 βρίσκονται μερικώς αδίπλωτα. Ειδικά η έλικα Β του TPR1 φαίνεται ότι είναι ιδιαίτερα ευκίνητη και ότι εκθέτει μία έντονα υδρόφοβη επιφάνεια στο περιβάλλον μέσo του μορίου. Αντίθετα, όταν τα ίδια τμήματα της Ssn6 συμμετέχουν σε σύμπλοκα με την Tup1 παρουσιά-ζουν την αναμενόμενη δευτεροταγή διαμόρφωση δομικού τμήματος TPR. Παράλληλα, υπάρ-χουν ισχυρές ενδείξεις ότι η μετάβαση από την κατάσταση του τυχαίου σπειράματος προς τη διαμόρφωση α-έλικας συνοδεύεται από τη διευθέτηση των α-ελίκων σε δεμάτια. Τέλος, η παρουσία του Ν-τελικού άκρου της Ssn6 εμποδίζει τη συσσωμάτωση του τμήματος που αποτε-λείται από τα TPRs 1-4 όταν απουσιάζει η Tup1. Με βάση τα παραπάνω αποτελέσματα της εργασίας προτείνεται ότι η Ssn6 ανήκει στις φυσικές μερικώς αδίπλωτες πρωτεϊνες. Η έλλειψη δομικής διαμόρφωσης και η δομική ευκαμψία στο TPR1 της πρωτεΐνης εξυπηρετεί την αναγνώριση της πρωτεϊνης Tup1. Ο σχηματισμός συμπλόκου με την πρωτεΐνη Tup1 οδηγεί σε δίπλωμα τα TPRs 1 και 2, σε αντιστοιχία με το μοντέλο συζευγμένου διπλώματος και σύνδεσης του προσδέματος που έχει παρατηρηθεί σε άλλες πρωτεϊνες. Ο σχηματισμός του συμπλόκου πραγματοποιείται με υδρόφοβες αλληλεπι-δράσεις μεταξύ των δύο πρωτεϊνών και από την πλευρά της Ssn6 συμμετέχει κατά κύριο λόγο η κυρτή επιφάνεια της TPR-υπερέλικας. Τα δύο τελευταία συμπεράσματα αναδεικνύουν ένα νέο μηχανισμό TPR-αλληλεπιδρά-σεων, ο οποίος δεν είχε αναγνωριστεί έως τώρα στα TPR-πρωτεϊνικά σύμπλοκα. / The tetratrico peptide repeat (TPR) is a 34 amino acid protein motif. Over 10000 TPRs have been identified in several species from archeobacteria to human. TPRs are protein-protein interaction mediators. Each TPR adopts a helix-turn-helix conformation in the form of α hairpin. Tandem TPRs stack together producing a right handed curved superhelix, with a convex and a concave surface. The Ssn6-Tup1 protein complex is a general transcriptional co-repressor in yeast. Homologous complexes have been identified in many organisms. The Ssn6 protein contains 10 tandem TPRs. TPRs 1-3 interact with the N-terminus (aa: 1-72) of Tup1 to form the complex. Using 3D-modeling and mutagenesis data, our group has previously shown that the structural integrity of TPR 1 and its correct positioning relatively to TPR 2 are crucial for Tup1 binding. In the present study we investigate the structural stability of the Tup1-binding domain of Ssn6 and the importance of the Ssn6 N-terminus, which contains a polyglutamine sequence. For the purpose of the study we used limited proteolysis mapping of Ssn6 and biochemical characterization and circular dichroism spectroscopy of specific Ssn6 and Tup1 segments and their complexes, followed by order/disorder predictions and molecular dynamics simulations. Our data suggest that TPRs 1 and 2 of Ssn6 are partially unfolded with the helix B of TPR 1 being highly dynamic, exposing an apolar surface to the solvent. However, TPRs 1-3 seem to adopt the TPR-typically expected secondary structure when the Ssn6 segment is in association with Tup1. In addition there are strong evidence that a conformational change occurs upon complex formation, consisting of acquisition of a-helical structure with simultaneous stabilization of coiled coil configuration. The presence of the Ssn6 N-terminus prevents the aggregation of the TPR 1-4 segment in the absence of Tup1. According to the above we propose that: Ssn6 is a member of the partially unfolded proteins group. The lack of typical conformation and the structural flexibility of TPR 1 serve the Tup1 recognition and binding. Complex formation followed by TPR 1 and 2 folding is consistent with the coupled folding to binding mechanism, reported on other binding proteins. The Ssn6-Tup1 complex formation is driven by hydrophobic interactions, in which mainly the convex surface of the TPR-superhelix takes part. The later two points reveal a novel interaction mechanism of the TPR motives.

La polyradiculonévrite inflammatoire démyélinisante chronique (PIDC) est une pathologie neurologique auto-immune du système nerveux périphérique dont la physiopathologie est actuellement mal connue, pour laquelle les options thérapeutiques sont peu nombreuses et dont il n’existe pas de modèle animal fiable. Le premier objectif de ce travail était de valider et de caractériser un modèle animal de PIDC par immunisation de rat Lewis avec le peptide P0(180-199) palmitoylé. Les animaux ont développé une pathologie chronique ou à rechute qui a pu être caractérisée aux plans clinique, histologique, électrophysiologique et immunologique. Les résultats sont en faveur d’un modèle fiable et reproductible mimant bien la PIDC humaine. Le deuxième objectif de ce travail était de tester, sur notre modèle, le fingolimod, modulateur des récepteurs à la sphingosine 1-phosphate, comme potentiel traitement de la pathologie. Le fingolimod a permis, dans notre modèle, de diminuer la sévérité et la chronicité de la maladie, d’améliorer les paramètres électrophysiologiques, de diminuer l’infiltration par les cellules inflammatoires et les anomalies immunologiques. / Chronic inflammatory demyelinating polyradiculoneuropathy (CIDP) is an autoimmune pathology of the peripheral nervous system whose pathophysiology is currently poorly understood, for which there are few therapeutic options and no reliable animal model. The first aim of this work was to validate and characterize an animal model of CIDP by immunization of rat Lewis with the palmitoylated peptide P0(180-199). The animals developed a chronic or relapsing pathology that could be characterized clinically, histologically, electrophysiologically and immunologically. The results are in favor of a reliable and reproducible model that mimics the human CIDP. The second aim of this work was to test, on our model, the fingolimod, sphingosine 1-phosphate receptor modulator, as potential treatment of the pathology. In our model, fingolimod has reduced the severity and the chronicity of the disease, improved electrophysiological parameters, reduced infiltration by inflammatory cells and recue immunological abnormalities.

Το μετατρεπτικό ένζυμο της αγγειοτενσίνης (ACE) είναι μία διπεπτιδυλκαρβοξυπεπτιδάση ψευδαργύρου που ανήκει στην οικογένεια των gluzincin πεπτιδασών της οποίας η θερμολυσίνη θεωρείται ως πρωτότυπο μέλος. Το ένζυμο πήρε το όνομά του από τη δυνατότητά του να μετατρέπει το βιολο- γικώς ανενεργό δεκαπεπτίδιο αγγειοτενσίνη-Ι στο οκταπεπτίδιο αγγειοτεν- σίνη-ΙΙ, το οποίο εμφανίζει ισχυρή αγγειοσυσπαστική δράση. Μία άλλη βασική δυνατότητα του ACE είναι η αδρανοποιήση του εννεαπεπτιδίου βραδυκινίνη που έχει αγγειοδιασταλτική δράση. Αυτές οι δύο σημαντικές ιδιότητες του ACE το καθιστούν ένα από τα σημαντικότερα συστατικά του συστήματος ρενίνης-αγγειοτενσίνης-αλδοστερόνης. Υπάρχουν δύο ισομορφές του ACE που μεταγράφονται από το ίδιο γονίδιο κατά τρόπο ιστοειδικό. Η σωματική ισομορφή του ACE, η οποία εμφανίζεται στην επιφάνεια των ενδοθηλιακών κυττάρων, είναι μία γλυκοπρωτεΐνη η οποία αποτελείται από μία ενιαία, πολυπεπτιδική αλυσίδα 1306 αμινοξέων. Η σπερματική ισομορφή που εμφανίζεται στους όρχεις και στα κύτταρα σπέρματος είναι μία χαμηλότερης-μοριακής μάζας γλυκοπρωτεΐνη 732 αμινοξέων. Η σωματική ισομορφή αποτελείται από δύο ομόλογες περιοχές (περιοχή Ν και C). Κάθε περιοχή περιέχει ένα ενεργό κέντρο με ένα συντηρημένο δεσμευτικό μοτίβο ψευδαργύρου HEXXH, όπου οι δύο ιστιδίνες είναι οι δύο πρώτοι υποκαταστάτες του ιόντος ψευδαργύρου. Μετά από 24 αμινοξέα στην αλληλουχία του μορίου, βρίσκεται ένα γλουταμινικό οξύ που είναι ο τρίτος υποκαταστάτης του ιόντος ψευδαργύρου. Η ύπαρξη αυτών των Ν- και C- περιοχών είναι πιθανότατα το αποτέλεσμα ενός αρχέγονου γεγονότος διπλασιασμού γονιδίων το οποίο έλαβε χώρα κατά την διάρκεια της εξέλιξης των σπονδυλωτών. Οι δύο περιοχές εμφανίζουν εκλεκτικότητα έναντι διαφόρων υποστρωμάτων, αναστολέων και διαφορές στην απαιτούμενη συγκέντρωση ιόντων χλωρίου προκειμένου να έχουν καταλυτική δραστικότητα. Υπάρχουν δύο υποστρώματα τα οποία εμφανίζουν εκλεκτικότητα έναντι του Ν-ενεργού κέντρου: το Ν-ακετυλ-σερυλασπαραγυλο-λυσυλ-προλυλ πεπτίδιο, το οποίο ρυθμίζει τη διαφοροποίηση και τον πολλαπλασιασμό των πολυδύναμων αιμοποιητικών κυττάρων και το πεπτίδιο αγγειοτενσίνη-(1-7) που είναι το αποτέλεσμα της δράσης της βραδυκινίνης. Αφ' ετέρου, τα ενεργά κέντρα και των δύο περιοχών καταλύουν την υδρόλυση της αγγειοτενσίνης-Ι και τη βραδυκινίνης με παρόμοια αποτελασματικότητα. Εντούτοις, η αναστολή του Ν-ενεργού κέντρου με το φωσφινικό πεπτίδιο RXP407 δεν έχει καμία επίδραση στην ρύθμιση της αρτηριακής πίεσης. Διαγονιδιακά ποντίκια τα οποία εκφράζουν μόνο το Ν-ενεργό κέντρο εμφανίζουν φαινότυπο παρόμοιο με αυτόν που εμφανίζεται σε ποντίκια στα οποία το γονιδίο του ACE έχει απαλειφθεί πλήρως. Κατά συνέπεια, το C-ενεργό κέντρο φαίνεται να είναι απαραίτητο και σημαντικό για τον έλεγχο της αρτηριακής πίεσης και της καρδιαγγειακής λειτουργίας. Η σπερματική ισομορφή του ACE είναι πανομοιότυπη με την C-περιοχή της σωματικής εκτός από μία μοναδική ακολουθία 36 αμινοξέων που βρίσκεται στο Ν-τελικό άκρο του. Επίσης έχει αποδειχθεί ότι η σπερματική ισομορφή του ACE διαδραματίζει σημαντικό ρόλο στην ωρίμανση του σπέρματος και στη δέσμευση αυτού στο επιθήλιο του ωαγωγού των ωοθηκών. Ο στόχος αυτής της διατριβής ήταν α) η υπερέκφραση, σε βακτηριακά κύτταρα, ο καθαρισμός και η λήψη σε διαλυτή μορφή δύο πεπτιδίων του ACE μεγέθους 108 αμινοξέων(Ala361-Gly468 (ACE_N), Ala959-Ser1066 (ACE_C)). Αυτή η πειραματική προσέγγιση επελέγη λόγω της ευκολίας χειρισμού και καλλιέργειας που εμφανίζουν τα βακτηριακά κύτταρα και λόγω της δυνατότητας της χρήση επισημασμένων με 15Ν ή/και 13C θρεπτικών μέσων. β) Η κατοχή ενός τόσο μεγάλου πεπτιδίου σε διάλυμα, επισημασμένο ή μη, δίνει τη δυνατότητα μελέτης του ως προς τα δομικά χαρακτηριστικά του χρησιμοποιώντας τη φασματοσκοπία κυκλικού διχροϊσμού ή/και πυρηνικού μαγνητικού συντονισμου (NMR). Τα προαναφερθέντα πρωτεϊνικά τμήματα υπερεκφράστηκαν σε βακτηριακά κύτταρα και ελήφθησαν σε καθαρή μορφή. Η καθαρότητά τους ήταν μεγαλύτερη από 99%. Η απόδοση για το πρωτεϊνικό τμήμα ACE_N ήταν 9mg και για το πρωτεϊνικό τμήμα ACE_C ήταν 6mg από 1L καλλιέργειας βακτηριακών κυττάρων. Τα τμήματα αυτά μελετήθηκαν ως προς την δευτεροταγή τους διαμόρφωση με φασματοσκοπία κυκλικού διχρωϊσμού. Τα αποτελέσματα της μελέτης αυτής έδειξαν ότι παρουσία 1,1,1-τριφθοροαιθανόλης, σε συγκέντρωση μεγαλύτερη από 60% και τα δύο τμήματα λαμβάνουν διαμόρφωση η οποία βρίσκεται σε συμφωνία με τη θεωρητικώς υπολογιζόμενη και με αυτή που έχει βρεθεί από κρυσταλλογραφικές μελέτες του ενζύμου. Το αποτέλεσμα αυτό μερικώς επιβεβαιώθηκε για το πρωτεϊνικό τμήμα ACE_N με τη μελέτη αυτού με φασματοσκοπία Πυρηνικού Μαγνητικού Συντονισμόυ. Η πλήρης επιβεβαίωση δεν κατέστει δυνατή λόγω της αδυναμίας λήψης καλής ποιότητας φάσματος 2D-NOESY. Συμπερασματικά, η περιγραφόμενη σε αυτή τη Διατριβή μεθοδολογία εμφανίζει πλεονεκτήματα όσον αφορά την ταχύτητα παραγωγής, τη δυνατότητα καθαρισμού των παραγομένων πεπτιδίων, καθώς και καλή επαναληψιμότητα. Οι in vitro επαναδιατεταγμένες ανασυνδυασμένες πρωτεΐνες εμφάνισαν χαρακτηριστικά δευτεροταγούς δομής, όμοια σχεδόν με αυτά που έχουν αποκαλυφθεί από την κρυσταλλογραφική μελέτη του ACE, έχοντας υψηλό ποσοστό σε α-έλικα. Κατά συνέπεια, αυτή η μελέτη περιγράφει ένα αποτελεσματικό σύστημα για την παραγωγή μεγάλων ποσοτήτων καθαρών πεπτιδίων του ACE που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για διάφορες μελέτες. / Angiotensin converting enzyme (ACE) is a gluzincin zinc dipeptidyl carboxypeptidase I, of which thermolysin is considered the prototypical member. This enzyme took its name from its ability to convert the decapeptide Angiotensin-I to octapeptide Angiotensin-II, which is a highly potent vasoconstrictor. Another basic ability is to inactivate bradykinin, a vasodilatory peptide. These two major activities render ACE through the renin– angiotensin–aldosterone system. There are two isoforms of ACE that are transcribed from the same gene in a tissue-specific manner. Somatic ACE, which is present in brush-border epithelial cells and endothelial cells, exists as a glycoprotein composed of a single, large polypeptide chain of 1,306 amino acids, whereas in sperm cells it is a lower-molecular-mass glycoform of 732 amino acids. The somatic form consists of two homologous domains (N and C domain). Each domain contains an active site with a conserved HEXXH zinc binding motif, where the two histidines are zinc ligands, with a glutamate 24 residues downstream forming the third ligand. These N- and C-domains most likely are the result of an ancient gene duplication event that occurred during vertebrate evolution. The two domains differ in their substrate specificities, inhibitor, chloride activation profiles, and physiological functions. There are two N-domainspecific substrates: the peptide N-acetyl-serylaspartyl-lysyl-proline, which regulates haematopoietic stem cell differentiation and proliferation; and the bradykinin-potentiating peptide angiotensin-(1-7). On the other hand, the active sites of both domains catalyse the hydrolysis of angiotensin I and the vasodilator bradykinin with similar efficiency. However, inhibition of the N domain with a phosphinic peptide RXP407 has no effect on blood pressure regulation and expression in transgenic mice of the N domain alone produces a phenotype similar to that seen in complete ACE knockout mice. Thus, the C domain seems to be necessary and sufficient for controlling blood pressure and cardiovascular function, suggesting that the C domain is the dominant angiotensin-converting site. Testis ACE is identical to the Cterminal half of somatic ACE, except for a unique 36-residue sequence constituting its amino terminus. It has also been shown that testis ACE is thought to play a role in sperm maturation and the binding of sperm to the oviduct epithelium. Objective of this thesis was the overexpression, in bacterial cells, purification and solubilazation of two ACE peptides of 108 aa (Ala361-Gly468 (ACE_N), Ala959-Ser1066 (ACE_C)). This experimental approach was chosen because of the ease of culturing bacterial cells and the advantage of using label mediums with 15N and/or 13C. Such large peptides labelled or nonlabelled, can be studied for their structural features using circular dichroism and/or NMR spectroscopy. The above mentioned protein fragments overexpressed in bacteria and purified. Their purity was greater than 99%. The yield was 9mg for ACE_N and 6mg for ACE_C protein fragment from 1L bacterial culture. Their secondary structure was studied using circular dichroism spectroscopy. Deconvolution of ACE_N and ACE_C CD spectra had shown that the presence of trifluoroethanol, at concentrations of 60% or higher, is necessary for the correct folding of the protein. This result was partially confirmed for ACE_N protein fragment by Nuclear Magnetic Resonance spectroscopy. Complete conformation was not succeded due to the inability of recording the 2DNOESY spectrum of ACE_N. Conclusively, the described procedure in this research proved to be advantageous in speed and facility of purification. It demonstrated good reproductively for ACE peptides during purification. The in vitro refolded recombinant proteins had almost identical secondary features compared with these found using crystallographic data, with a high content in a-helix secondary structure motif. Thus, this study offers an effective system for producing large amounts of pure ACE peptides which can be used for several studies.