Grant własny Ministerstwa Nauki i Szkolnictwa Wyższego
Struktura molekularna i sposób adsorpcji dehydropeptydów w spektroskopii oscylacyjnej
Kierownik: Kamilla Małek
Kwota 164 tys


Naturalnie występujące peptydy i proteiny, obok typowych aminokwasów, zawierają również jednostki zmienione strukturalnie. Do tej grupy zalicza się α,β-dehydroaminokwasy. Tego typu modyfikacja strukturalna charakteryzuje się obecnością podwójnego wiązania pomiędzy atomami węgla α i β. Jak należy się spodziewać zmiana hybrydyzacji z sp3 na sp2 obniża znacznie giętkość konformacyjną peptydu. A co za tym idzie, prowadzi do odmiennych właściwości biochemicznych. Do tej pory badania strukturalne dehydropeptydów ograniczały się głównie do pomiarów krystalograficznych i NMR, i są to badania raczej przypadkowe. W przedstawionym projekcie planuje się, po raz pierwszy, określenie struktury konformacyjnej wybranych dehydropeptydów za pomocą spektroskopii rozpraszania Ramana, wspomaganej komplementarną do niej spektroskopią absorpcyjną w zakresie podczerwieni. Dotychczasowe badania widm oscylacyjnych peptydów i protein udowodniły, że położenie wybranych pasm markerowych jednoznacznie wskazuje na konformację biomolekuły. Ponadto, pomiary można przeprowadzić zarówno dla ciała stałego jak i dla roztworów. Tak jak fourierowska spektroskopia IR ma swoje ograniczenia w przypadku roztworów wodnych, to spektroskopia rozpraszania Ramana charakteryzuje się niewielkim rozpraszaniem przez cząsteczki wody. Techniką, która umożliwi pomiary nawet przy niskich stężeniach jest spektroskopia powierzchniowo wzmocnionego rozpraszania ramanowskiego (SERS). Poprzez oddziaływanie z powierzchnią metalu (Ag, Au) w postaci koloidalnej lub chropowatej elektrody następuje dodatkowe wzmocnienie sygnału od tych fragmentów badanej cząsteczki, które zaadsorbowały na metalu. Identyfikacja mechanizmu adsorpcji sugeruje również sposób oddziaływania w procesach biochemicznych. Jednakże, aby zaproponować wyjaśnienie procesu adsorpcji, pierwszym etap prac musi być dokładny opis widm IR i normalnego rozpraszania Ramana. Ze względu na brak w literaturze danych dotyczących tego typu badań projekt obejmuje badania od dehydroaminokwasu do wprowadzenia go kolejno w strukturę di- i tripeptydu. Jako przedmiot badań wybrano dehydroaminokwasy występujące w przyrodzie, a więc ΔAla, Δ(Z)Phe, Δ(E)Phe, ΔAsp. Wybór ten pozwoli na określenie wpływu podstawnika w reszcie aminokwasowej na konformację peptydu. Połączenie nienasyconej reszty aminokwasowej z niewielką cząsteczką glicyny w di i tripeptydzie pozwoli na badanie wpływu na konformację jedynie dehydroaminokwasu. Projekt jest pierwszym etapem w dalszych badaniach naturalnych peptydów zawierających α,β-dehydroaminokwasy.