Biológiailag releváns elektron transzfer folyamatok vizsgálata ultragyors spektroszkóiai módszerekkel Orvos- és Egészségtudományi

34 OTDK, Orvos- és Egészségtudományi Szekció, Elméleti orvostudományok - Biofizika Tagozat.

Biológiailag releváns elektron transzfer folyamatok vizsgálata ultragyors spektroszkóiai módszerekkel

Hallgató: Pasitka Jonatán
Szak: Általános Orvos Szak, Képzés típusa: o, Intézmény: Pécsi Tudományegyetem, Kar: Általános Orvostudományi Kar

Témavazetők: Dr. Lukács András - Habilitált egyetemi docens, Pécsi Tudományegyetem Általános Orvostudományi Kar ,
Dr. Gramma László - Habilitált egyetemi docens, Pécsi Tudományegyetem Általános Orvostudományi Kar

Bevezetés: A lézerek területén végbement technológiai forradalom tágra nyitotta az ajtót a biofizikai módszerek alkalmazása előtt az orvostudományban, olyan új eljárásokat téve elérhetővé, mint a szuperfelbontású mikroszkópia, a CARS-mikroszkópia, Raman-diagnosztika és az ultragyors lézerspektroszkópia.
Módszerek: Az ultragyors lézerspektroszkópia segítségével, amelyért 1999-ben kémiai Nobel-díjat adtak – köszönhetően a rövid lézerimpulzusnak – egy olyan molekuláris „mozit” tudunk összeállítani, amely femtoszekundumos-pikoszekundumos időskálán követi nyomon a molekuláris folyamatokat. Munkánk során a fenti vizsgálatokat fotoliáz és kriptokróm flavoproteineken végeztük. Ehhez először molekuláris biológiai eljárások során mutációtervezést, majd PCR munkát követően előállítottuk a kívánt protein plazmidját, amit egy TOP10 (E.coli) törzs segítsegével amplifikáltunk, ezt követően tisztítottuk a plazmidot, amit BL21 (E.coli) törzsbe transzformáltunk. Ez a bakt. törzs expresszálta a fehérjénket. A termék tisztítása His-tag oszlopkromatográfiával történént.
Az ezt követő ultragyors lézerspektroszkópia segítségével a funkcionális dinamika olyan lépéseit tudtuk feltárni, amelyek korábban ismeretlenek voltak.
Eredmények: a vizsgált fotoliázok (N378DE109A; N378CE109A) olyan mutánsaival dolgoztunk, melyek kapcsán azt vártuk, hogy a FAD redoxállapota a kriptokrómra jellemző állapotra fog alternálódni. A vizsgálataink ezt az alap hipotézist igazolták.
Következtetés: az N378DE109A és a N378CE109A fotoliáz mutánsokban a szekvenciális változtatásoknak köszönhetően a FAD oxidált-anionos gyök állapotba került, azaz sikerült kriptokróm szerű fotodinamikával rendelkező fotoliázokat előállítani.
Tamogatók: „ Az Emberi Erőforrások Minisztériuma ÚNKP-18-2.-I. kódszámú Új Nemzeti Kiválóság Programának támogatásával készült.”