Study of retrovial proteinases to understand development of resistance and their use in regulation of biological processes  Page description

Help  Print 
Back »
 

Details of project

  
Identifier
43482
Type K
Principal investigator Tőzsér, József
Title in Hungarian Retrovirális proteinázok vizsgálata a rezisztencia kialakulásának megértéséhez, és felhasználásuk biológiai folyamatok szabályozására
Title in English Study of retrovial proteinases to understand development of resistance and their use in regulation of biological processes
Panel Molecular and Structural Biology and Biochemistry
Department or equivalent Department of Biochemistry and Molecular Biology (University of Debrecen)
Participants Bagossi, Péter
Boross, Péter
Miklóssy, Gabriella
Sperka, Tamás
Starting date 2003-01-01
Closing date 2006-12-31
Funding (in million HUF) 11.656
FTE (full time equivalent) 0.00
state closed project





 

Final report

  
Results in Hungarian
Számos, gyógyszerrezisztenciában megjelenő mutációt tartalmazó HIV-1 proteináz specificitását, gátolhatósági profilját és dimerstabilitását jellemeztük. A gátolhatósági profilok elkészítéséhez nagykapacitású floreszcens mérési módszert dolgoztunk ki. Eredményeink arra utaltak, hogy a mutánsok gátolhatóságát jelentősen befolyásolta a ligandok konformációs flexibilitása, továbbá az enzim egyik régiója képes volt mutációktól függetlenül a ligandhoz illeszkedni. Cefalosporin származékokat tartalmazó vegyületkönyvtár szűrésével különleges, unkompetitív mechanizmusú HIV-1 proteináz inhibitorokat azonosítottunk. A HIV-1 fertőzés korai szakaszában szubsztrátként valószínűsített nukleokapszid fehérje hasításával kapcsolatban szubsztrát-mutagenezis és kinetikai vizsgálatokat végeztünk és a mutációkat a HIV vírusba bejuttatva korrelációt tapasztaltunk a fertőzőképesség és a nukleokapszid fehérje proteolitikus érzékenysége között. Különböző retrovírusok természetes hasítási helyeit reprezentáló oligopeptidekkel összehasonlítottuk retrovirális proteinázok specificitását, mely alapján a HTLV-1 proteáz szubsztrátspecificitása meglehetősen szűknek bizonyult. Egy HIV-1 természetes hasítási helyet reprezentáló oligopeptid sorozattal végzett korábbi szubsztrátspecificitási vizsgálatainkat részben kiegészítettük úgy, hogy az adatsor már 11 retrovirális proteáz adatait tartalmazza. Egy alhely feltérképezésével kapott eredményeink jól korreláltak a retrovírusok filogenetikai analízisével.
Results in English
Specificity, dimer stability and inhibition profile was determined for several HIV-1 protease mutants harboring mutations occurring in drug resistance. To perform the inhibition profiling, a new, high-throughput fluorescent assay was developed. Our results suggested that the inhibition of the mutants was stronlgy dependent on the conformational flexibility of the inhibitors, furthermore, a critical region of the enzyme was able to fit flexibly to the ligands, independently from its mutations. Screening a library of cephalosporin derivatives, inhibitors uniqally acting in an uncompetitive manner were identified. Mutational and kinetic studies were performed on the nucleocapsid protein, which is suspected to be a substrate of the viral protease in the early phase of infection, and mutations were introduced into an infectious HIV-1 clone. There was a correlation between the protease sensitivity of mutant nucleocapsid proteins and the infectivity of the clones. The specificity of various retroviral proteinases was compared using a large set of oligopeptide substrates representing naturally occurring cleavage sites of various retroviruses: the specificity of HTLV-1 protease appeared to be fairly narrow. We have complemented our previous specificity studies performed with a substrate set representing an HIV-1 cleavage site to probe a substrate binding subsite of 11 retroviral proteases. The results obtained correlated well with the philogenetic analysis of retroviruses.
Full text http://real.mtak.hu/1095/
Decision
Yes





 

List of publications

  
Mahalingam, B.; Wang, I.F.; Boross, P.; Tözsér, J.; Louis, J.M.; Harrison, R.W.; Weber, I.T.: Crystal structures of HIV protease V82A and L90M mutants reveal changes in indinavir binding site., Eur. J. Biochem, 271, 1516-1524., 2004
Kádas, J.; Weber, I.T.; Bagossi, P.; Miklóssy, G.; Boross, P.; Tözsér, J.: Narrow substrate specificity and sensitivity towards ligand binding site mutations of human T-cell leukemia virus protease., J. Biol. Chem. 279, 27148-27157, 2004
Tözsér, J.; Oroszlan, S.: Proteolytic events of HIV-1 replication as targets for therapeutic intervention., Curr. Pharm. Des. 9, 1803-1815, 2003
Tözsér, J.; Shulenin, S.; Louis, J.M.; Copeland, T.D.; Oroszlan, S.: Processing of wild type and mutant HIV-1 nucleocapsid proteins by the HIV-1 proteinase., Biochemistry, 43, 4304-4312., 2004
Fehér, A.; Boross, P.; Sperka, T.; Oroszlan, S; Tözsér, J.: Expression of the murine leukemia virus protease in fusion with maltose binding protein in Escherichia Coli., Protein Expression and Purification. 35, 62-68, 2004
Bagossi, P.; Kádas, J.; Miklóssy, G.; Boross, P.; Weber, I.T.; Tözsér, J.: Development of a microtiter plate fluorescent assay for inhibition studies on the HTLV-1 and HIV-1 proteinases., J. Virol. Methods, 119, 87-93, 2004
Bagossi P.; Horváth, G.; Vereb, G.; Szöllösi, J.; Tözsér, J.: Molecular modeling of nearly full length ErbB2 receptor., Biophys. J. 88, 1354-1363, 2005
Sperka, T., Pitlik, J., Bagossi, P. and Tözsér, J. Bagossi, P.; Sperka, T.; Fehér, A.; Kádas, J.; Zahuczky, G.; Miklóssy, G.; Boross, P.; Tözsér, J.: Amino acid preferences for a critical substrate binding subsite of retroviral proteases in type 1 cleavage sites., J. Virol., 79, 4213-4218, 2005
Sperka, T.; Pitlik, J.; Bagossi, P.; Tözsér, J.: Beta-lactam compounds as apparently uncompetitive inhibitors of HIV-1 protease., Bioorg. Med. Chem. Letters, 15, 3086-3090., 2005
Tie, Y.; Boross, P.; Wang, Y.F.; Gaddis, L.; Liu, F.; Chen, X.; Tözsér, J.; Harrison, R.W.; Weber, I.T.: Molecular basis for substrate recognition and drug resistance from 1.1 to 1.6 angstroms resolution crystal structures of HIV-1 protease mutants with substrate analogs., FEBS J., 272, 5265-5277., 2005
Liu, F.; Boross, P.I.; Wang, Y.F.; Tözsér, J.; Louis, J.M.; Harrison, R.W.; Weber, I.T.: Kinetic, stability, and structural changes in high-resolution crystal structures of HIV-1 protease with drug-resistant mutations L24I, I50V, and G73S., J. Mol. Biol., 354, 789-800., 2005
Boross, P.; Tözsér, J; Bagossi, P.:: Improved purification protocol for wild-type and mutant human foamy virus proteases., Protein Express. Purif. 46, 343-347., 2006
Tözsér, J.; Shulenin, S.; Young, M.R.; Briggs, C.J.; Oroszlan, S.:: Replication-dependent fitness recovery of Human immunodeficiency virus 1 harbouring mutations of Asn17 of the nucleocapsid protein., J. Gen. Virol. 87, 961-965., 2006
Fehér, A.; Boross, P.; Sperka, T.; Miklóssy, G.; Kádas J.; Bagossi, P.; Oroszlan, S.; Weber, I.T.; Tözsér, J.:: Characterization of the murine leukemia virus protease and its comparison with the human immunodeficiency virus type 1 protease., J. Gen. Virol. 87, 1321-1330., 2006
Sperka, T.; Boross, P.; Eizert, H.; Tözsér, J.; Bagossi, P.:: Effect of mutations on the dimer stability and pH optimum of the human foamy virus protease., Protein Eng. Des. Sel. 19, 369-375., 2006
Tie, Y.; Kovalevsky, A.Y.; Boross, P.; Wang, Y.F.; Ghosh, A.K.; Tozser, J.; Harrison, R.W.; Weber, I.T.:: Atomic resolution crystal structures of HIV-1 protease and mutants V82A and I84V with saquinavir., Proteins 2007 Jan 22; [Epub ahead of print], 2007
Tözsér, J.; Weber, I.T.:: Human T-cell leukemia virus protease as a potential target for antiretroviral therapy., Curr. Pharm. Des. in press, 2007



Back »