Το Μετατρεπτικό Ένζυμο της Αγγειοτενσίνης (ACE, E.C. 3. 4. 15. 1) είναι μία
μεταλλοπρωτεάση ψευδαργύρου που εμπλέκεται μέσω της καταλυτικής του δράσης στη
λειτουργία του συστήματος Ρενίνης-Αγγειοτενσίνης (RAS), το οποίο είναι υπεύθυνο για
τη ρύθμιση της αρτηριακής πίεσης. Το ACE καταλύει την υδρόλυση του βιολογικά
ανενεργού δεκαπεπτιδίου Αγγειοτενσίνη Ι, αποσπώντας τo C-τελικό του διπεπτίδιο,
μετατρέποντας το στο βιοδραστικό οκταπεπτίδιο Αγγειοτενσίνη ΙΙ. Η Αγγειοτενσίνη ΙΙ
δρα στο αγγειακό σύστημα μέσω της άμεσης συστολής των αγγείων, με αποτέλεσμα την
ταχεία αύξηση της αρτηριακής πίεσης. Επιπλέον, το ACE καταλύει και την υδρόλυση του
αγγειοδιασταλτικού εννιαπεπτιδίου Βραδυκινίνη προς ανενεργά προϊόντα.
Το ACE απαντάται στον ανθρώπινο οργανισμό σε δύο μορφές, το σωματικό και
το σπερματικό τύπο. Ο σωματικός τύπος περιλαμβάνει δύο καταλυτικά κέντρα
ψευδαργύρου υψηλής ομολογίας (Ν-ενεργό κέντρο και C-ενεργό κέντρο). Ο σπερματικός
τύπος ένα καταλυτικό κέντρο ψευδαργύρου (C-ενεργό κέντρο).
Στην παρούσα εργασία παρουσιάζεται η NMR διαμορφωτική μελέτη ενός
πεπτιδίου 46 αμινοξέων αντιπροσωπευτικού του C-καταλυτικού κέντρου του ACE κατά
την αλληλεπίδρασή του με το φυσικό υπόστρωμα Αγγειοτενσίνη Ι και τον αναστολέα
Καπτοπρίλη, καθώς και η NMR μελέτη της αλληλεπίδρασης μέσω πειραμάτων
τιτλοδότησης με σκοπό την διαπίστωση των φυσικοχημικών παραγόντων που διέπουν την
αλληλεπίδραση ACE-Αγγειοτενσίνης Ι και Καπτοπρίλης.
Αυτή η μελέτη βασίστηκε στη σύνθεση του πεπτιδίου των 46 αμινοξέων, η οποία
έλαβε χώρα στο εργαστήριο Φαρμακογνωσίας & Χημείας Φυσικών Προϊόντων του
Τμήματος Φαρμακευτικής του Πανεπιστημίου Πατρών.
Ακολούθησε η ταυτοποίηση και αναγνώριση των αμινοξέων μέσω της
συνδυασμένης ανάλυσης των 2D 1H-1H TOCSY και NOESY φασμάτων για το ACE σε
ελεύθερη κατάσταση, σε σύμπλεξη με τον ψευδάργυρο, σε σύμπλεξη με τον ψευδάργυρο
παρουσία Καπτοπρίλης, παρουσία Αγγειοτενσίνης Ι, παρουσία Αγγειοτενσίνης Ι και
Καπτοπρίλης, καθώς και για την Αγγειοτενσίνη σε ελεύθερη κατάσταση, κατά την
αλληλεπίδρασή της με το ACE και κατά την αλληλεπίδρασή της με το ACE παρουσία
Καπτοπρίλης. Επίσης υπολογίστηκαν τα 3D μοντέλα της Αγγειοτενσίνης Ι σε ελεύθερη
κατάσταση, κατά την αλληλεπίδρασή της με το ACE, κατά την αλληλεπίδρασή της με το
ACE παρουσία Καπτοπρίλης, καθώς και το 3D μοντέλο του ACE κατά την αληλεπίδρασή
του με την Αγγειοτενσίνη Ι. Τέλος, πραγματοποιήθηκε ανάλυση της διαταραχής των
χημικών μετατοπίσεων.
Τα αποτελέσματα της παρούσας μελέτης παρέχουν χρήσιμες πληροφορίες για τα
αμινοξέα, τα οποία επηρεάζονται περισσότερο κατά την αλληλεπίδραση του C-
καταλυτικού κέντρου του ACE και τα οποία πιθανότατα διαδραματίζουν σημαντικό ρόλο
στον προσανατολισμό και τη δέσμευση είτε του αναστολέα Καπτοπρίλη είτε του φυσικού
υποστρώματος Αγγειοτενσίνη Ι. Επομένως, θα μπορούσαν να αξιοποιηθούν στο
σχεδιασμό νέων υποκαταστατών με ισχυρή συγγένεια δέσμευσης. / Angiotensin Converting Enzyme (ACE, E.C. 3. 4. 15. 1) is a zinc metalloprotease
that is involved in the function of the Renin-Angiotensin System (RAS). The RAS system
is responsible for the modulation of arterial blood pressure. ACE catalyzes the hydrolysis
of the biologically inactive decapeptide Angiotensin I, by cleaving its C-terminal
dipeptide converting it into the bioactive octapeptide Angiotensin II. Angiotensin II acts at
the vessel system through the immediate contraction of blood vessels resulting into the
rapid increase of arterial blood pressure. Furthermore, ACE catalyzes the hydrolysis of the
vasodilator nonapeptide Bradykinin into non active products.
ACE exists in the human organism in two isoforms. These are the somatic form
and the testicular form. The first one contains two catalytic sites of high homology (Ncatalytic
site and C-catalytic site). The second contains one catalytic site (C-catalytic site).
The present dissertation reports the NMR conformational study of a 46 aminoacids
peptide, which is representative of the C-catalytic site of ACE during its interaction with
the natural substrate Angiotensin I and the inhibitor Captopril. It also presents the NMR
study of the interaction by titration experiments in order to ascertain the physicochemical
factors which govern the interaction between ACE-Angiotensin I and Captopril.
This study is based on the synthesis of the 46 aminoacids peptide, which took
place in the laboratory of Pharmacognosy & Chemistry of Natural Products at the
Department of Pharmacy at the University of Patras.
The following step of the dissertation is the assignment and identification of the
aminoacids through combined analysis of the 2D 1H-1H TOCSY and NOESY spectrums
of ACE in its free state, during its interaction with the zinc metal, during its interaction
with the zinc metal in the presence of Captopril, in the presence of Angiotensin I, in the
presence of both Angiotensin I and Captopril and also of Angiotensin I in its free state,
during its interaction with ACE and during its interaction with ACE in the presence of
Captopril. Moreover, the 3D models of Angiotensin I in its free state, during its
interaction with ACE and during its interaction with ACE in the presence of Captopril are
calculated, as well as the 3D model of ACE during its interaction with Angiotensin I.
Finally, analysis of chemical shift perturbation is conducted.
The results of this study provide useful information for aminoacids which are
influenced the most during the interaction of the C-catalytic site of ACE and are possibly
of crucial importance for the orientation and binding of either the inhibitor Captopril or
the natural substrate Angiotensin I. As a result, all the above can be exploited in order to
design new ligands with high binding affinity.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:upatras.gr/oai:nemertes:10889/1320 |
| Date | 09 February 2009 |
| Creators | Τσάμη, Ναταλία |
| Contributors | Σπυρούλιας, Γεώργιος, Tsami, Natalia, Κορδοπάτης, Παύλος, Μάνεση-Ζούπα, Έβη, Σπυρούλιας, Γεώργιος |
| Source Sets | University of Patras |
| Language | gr |
| Detected Language | Greek |
| Type | Thesis |
| Rights | 0 |
| Relation | Η ΒΥΠ διαθέτει αντίτυπο της διατριβής σε έντυπη μορφή στο βιβλιοστάσιο διδακτορικών διατριβών που βρίσκεται στο ισόγειο του κτιρίου της |
Page generated in 0.0027 seconds