Structure analysis of peptides and modular proteins by NMR-spectroscopy and theoretical methods  Page description

Help  Print 
Back »
 

Details of project

  
Identifier
46994
Type K
Principal investigator Perczel, András
Title in Hungarian Peptidek és moduláris fehérjék szerkezetvizsgálata NMR-spektroszkópiai és elméleti módszerek segítségével
Title in English Structure analysis of peptides and modular proteins by NMR-spectroscopy and theoretical methods
Panel Chemistry 2
Department or equivalent Institute of Chemistry (Eötvös Loránd University)
Participants Beke-Somfai, Tamás
Czajlik, András
Gáspári, Zoltán
Hudáky, Ilona
Hudáky, Péter
Jákli, Imre
Starting date 2004-01-01
Closing date 2008-12-31
Funding (in million HUF) 10.995
FTE (full time equivalent) 0.00
state closed project





 

Final report

  
Results in Hungarian
Munkánk során biológiai jelentőséggel bíró peptidek és fehérjék térszerkezetének és dinamikájának elemzését végeztük el NMR-spektroszkópiával. Megmutattuk, hogy az SGCI nevű proteázinhibitor egésze térszerkezeti/dinamikai változásokat szenved az enzimhez való kötődéskor. Valószínűsítettük a belső dinamika szerepét az immunrendszer egyik fehérjéjének (C1r) működésében. Racionális tervezéssel előállítottuk a Tc5b minifehérje stabilizált változatát. Feltérképeztük az SGTI proteázinhibitor esetében a fajspecifitást nem mutató változat térszerkezetét. Meghatároztuk továbbá a GnRHIII peptidhormon és néhány variánsa térszerkezetét. Kvantumkémiai számítások segítségével jellemeztük aminosavak (a metioinin és a hisztidin), valamint alfa- és béta-aminosavakból felépülő különböző peptidrendszerek stabilitását. Elemeztük a béta-redőzött és a poliprolin-II szerkezetek felépülésének energetikáját. Feltérképeztük az amiloid szerkezetek nagyfokú termodinamikai stabilitásának molekuláris szintű okait. Megmutattuk, hogy béta-peptidekből nanocső szerkezetek építhetőek, amelyek stabilitási viszonyai eltérnek az alfa-peptidekből felépülő ''béta-hordó'' szerkezetekétől. Feltérképeztük továbbá a kimotripszin enzim által katalizált reakció energetikai viszonyait kvantumkémiai módszerekkel. Elvégeztük 3 fehérjealkotó aminosav, a glicin, az alanin és a prolin diamidjának mátrixizolációs spektroszkópiai vizsgálatát is.
Results in English
We have determined the structure and internal dynamics of biologically important peptides and proteins by NMR spectroscopy. We have shown that the portease inhibitor SGCI undergoes overal changes in ints tsructure/dynamics upon protease binding. Our results suggest important role of the internal dynamics in the immune proteins C1r. We have prepared a stabilized variant of the Tc5b miniprotein by rational design. We have solved the solution structure of an SGTI variant without taxon specificity. The structure of the peptide hormon GnRHIII and some of its variants were also determined. Using quantum chemical calculations, we have deciphered the conformational behaviour of amino acids (methionine and histidine) and alpha- and beta-peptide systems. We have analyzed the stability of beta-pleated sheet structures and collagen helices, and have deciphered the stability of amyloid structures. We have shown that beta-peptides are capable of forming nanotubes quite differently than alpha-peptide barrels. The catalytic mechanism of chymotrypsin was also investigated by quantum mechanics. We have also performed matrix isolation spectroscopy studies on three proteinogenic amino acids: glycin, alanine and proline.
Full text http://real.mtak.hu/1656/
Decision
Yes





 

List of publications

  
HUDÁKY PÉTER, PERCZEL ANDRÁS: A self-stabilized model of the chymotrypsin catalytic pocket. The energy profile of the overall catalytic cycle, Proteins, 2006
HÓDI ZSUZSA, NÉMETH ATTILA L, RADNAI LÁSZLÓ, HETÉNYI CSABA, SCHLETT KATALIN, BODOR ANDREA, PERCZEL ANDRÁS, NYITRAY LÁSZLÓ: Alternatively spliced exon B of myosin Va is essential for binding the tail-associated light chain shared by dynein, Biochemistry, 2006
HUDÁKY PÉTER, PERCZEL ANDRÁS: Toward direct determination of conformations of protein building units from multidimensional NMR experiments VI. Chemical shift analysis of his to gain 3D structure and p, Journal of Computational Chemistry, 2005
HUDÁKY PÉTER, PERCZEL ANDRÁS: pKa-optimized catalysis in serine proteinases. An ab initio study on the catalytic His, Int. J. Quant. Chem., 2007
POHL GÁBOR, PERCZEL ANDRÁS, VASS ELEMÉR, MAGYARFALVI GÁBOR, TARCZAY GYÖRGY: A matrix isolation study on Ac-Gly–NHMe and Ac-L-Ala–NHMe, the simplest chiral and achiral building blocks of peptides and proteins, Phys. Chem. Chem. Phys., 2007
POHL GÁBOR, PERCZEL ANDRÁS, VASS ELEMÉR, MAGYARFALVI GÁBOR, TARCZAY GYÖRGY: A matrix isolation study on Ac-L-Pro-NH2 : a frequent structural element of beta- and gamma-turns of peptides and proteins., Tetrahedron, 2008
HUDÁKY ILONA, PERCZEL ANDRÁS: Prolylproline unit in model peptides and in fragments from databases, Proteins, 2008
MEZŐ GÁBOR, CZAJLIK ANDRÁS, MANEA MARILENA, JAKAB ANNAMÁRIA, FARKAS VIKTOR, MAJER ZSUZSA, VAS ELEMÉR, BODOR ANDREA, KAPUVÁRI BENCE, BOLDIZSÁR MARIANN, et al., PERCZEL ANDRÁS, HUDECZ FERENC: Structure, enzymatic stability and antitumor activity of sea lamprey GnRH-III and its dimer derivatives, Peptides, 2007
PÁLFI VILLŐ, PERCZEL ANDRÁS: How stable is a collagen triple helix? An ab initio study on various collagen and beta-sheet forming sequences, Journal of Computational Chemistry, 2008
POHL GÁBOR, BEKE TAMÁS, BORBÉLY JÁNOS, PERCZEL ANDRÁS: Prediction of folding preference of 10kDa silk-like proteins using a lego-approach and ab initio calculations, Journal of the American Chemical Society, 2006
HUDÁKY PÉTER, STRÁNER PÁL, FARKAS VIKTOR, VÁRADI GYÖRGYI, TÓTH GÁBOR, PERCZEL ANDRÁS: Cooperation between a salt bridge and the hydrophobic core triggers fold stabilization in a Trp-cage minirpotein., Biochemistry, 2008
ÁNGYÁN F. ANNAMÁRIA, PERCZEL ANDRÁS, PONGOR SÁNDOR, GÁSPÁRI ZOLTÁN: Fast protein fold estimation from NMR-derived distance restraints., Bioinformatics, 2008
PERCZEL ANDRÁS, HUDÁKY PÉTER, PÁLFI VILLŐ: Dead-end street of protein folding: thermodynamic rationale of amyloid formatio, J. Am. Chem. Soc., 2007
LÁNG ANDRÁS, CSIZMADIA IMRE G, PERCZEL ANDRÁS: Peptide models XLV: Conformational properties of N-formyl-L-methioninamide and its relevance to methionine in proteins, Proteins, 2005
PERCZEL ANDRÁS, GÁSPÁRI ZOLTÁN, CSIZMADIA IMRE G: Structure and stability of beta-pleated sheets, Journal of Computational Chemistry, 2005
BEKE TAMÁS, CZAJLIK ANDRÁS, CSIZMADIA IMRE G, PERCZEL ANDRÁS: Determining suitable lego-structures to estimate stability of larger peptide nanostructures using computational methods, Physical Biology, 2006
BEKE TAMÁS, CSIZMADIA IMRE G, PERCZEL ANDRÁS: Theoretical Study on Tertiary Structural Elements of beta-peptides: Nanotubes Formed from Parallel-Sheet-Derived Assemblies of beta-Peptides, Journal of the American Chemical Society, 2006
GÁSPÁRI ZOLTÁN, SZENTHE BORBÁLA, PATTHY ANDRÁS, WESTLER WILLIAM M, GRÁF LÁSZLÓ, PERCZEL ANDRÁS: Local binding with globally distributed changes in a small protease inhibitor upon enzyme binding, FEBS Journal, 2006
BEKE TAMÁS, CZAJLIK ANDRÁS, PERCZEL ANDRÁS: A theoretical comparison of self-assembling alpha- and beta-peptide nanostructures: toward design of beta-barrel frameworks., ACS Nano, 2008



Back »