Structural biology  Page description

Help  Print 
Back »
 

Details of project

  
Identifier
68466
Type NI
Principal investigator Hollósi, Miklós
Title in Hungarian Szerkezeti biológia
Title in English Structural biology
Keywords in Hungarian optikai spektroszkópia, cirkuláris dikroizmus, infravörös spektroszkópia, vibrációs cirkuláris dikroizmus, röntgenkrisztallográfia, NMR, immunológia, génexpresszió, motorfehérjék
Keywords in English optical spectroscopy, circular dichroism, infrared spectroscopy, vibrational circular dichroism, X-ray crystallography, NMR, immunology, gene expression, motor proteins
Discipline
Organic, Biomolecular, and Pharmaceutical Chemistry (Council of Physical Sciences)80 %
Biophysics (Council of Physical Sciences)20 %
Panel Chemistry 2
Department or equivalent Institute of Chemistry (Eötvös Loránd University)
Participants Ádori, Mónika
Farkas, Viktor
Illyés, Eszter Emese
Jákli, Imre
Karancsiné Menyhárd, Dóra
Kiss, Bence
Maus, Máté
Náray-Szabó, Gábor
Neer, Zsuzsanna
Nyitray, László
Perczel, András
Rapali, Péter
Sármay, Gabriella
Szili, Dániel
Szilvágyi, Gábor
Starting date 2007-07-01
Closing date 2010-12-31
Funding (in million HUF) 77.382
FTE (full time equivalent) 9.19
state closed project
Summary in Hungarian
A projekt fő célkitűzése egy lépcsőzetes stratégia kidolgozása polipeptidek, fehérjék, fehérje-domének és oligonukleotidok valamint asszociátumaik szerkezeti és dinamikai jellemzésére, amely alapul szolgálhat szerkezetük és biológiai funkciójuk megértéséhez. A vizsgálatokhoz kiválasztott biomolekulák különböznek egymástól méret, összetétel és felépítés tekintetében, bár többségük ún. „szerkezeti fehérje”. Vannak köztük globuláris, nem-hajtogatott, valamint részben rendezetlen fehérjék. Közös vonásuk, hogy kölcsönhatásba lépnek más makromolekulákkal, amelyek biológiai aktivitásuk kifejtéséhez szükségesek. Ezek a makromolekuláris „együttesek” gyakran dinamikus, átmeneti jellegűek, ezért kimutatásuk és jellemzésük különleges szerkezetvizsgálati technikákat igényel. A szenior kutatók képesek a projektben vállalt feladatok összehangolt elvégzésére a vizsgálati módszerek széles arzenáljára támaszkodva. A projekt sikerét az biztosítja, hogy a vezető kutatók kellő tapasztalattal rendelkeznek, régóta dolgoznak ezeken a területeken és többségük tartós együttműködésekben vesz részt. Ezeknek a technikáknak a megfontolt és lépésenkénti alkalmazása hasznos adatokat szolgáltat a vizsgálandó rendszerekről és a kölcsönhatások által közvetített biológiai funkciójukról, valamint támaszul szolgál specifikus ligandumok, gyógyszerhatóanyagok tervezéséhez, amelyek segítik vagy gátolják a fehérjék hajtogatódását ill. kibomlását (unfolding) és a makromolekuláris asszociátumok kialakulását.
Summary
The major objective of this project is to elaborate a hierarchic strategy for characterization of structure and dynamics of polypeptides, proteins, oligonucleotides, protein domains, and their assemblies to provide evidence for their structure and biological function. The biomolecules selected for these studies are very different concerning their size, composition and global structure, and more importantly their biological functions, although most of them are so-called “structural proteins”. Among them there are globular, unfolded as well as partly unstructured proteins. The common feature of these species is that they interact with other macromolecules that are required to express their biological activities. These macromolecules assemblies are frequently dynamic, transient, therefore, their detection and characterization requires special techniques. This group of senior scientists has high potential to coordinate and fulfill the project by using a wide arsenal of methodologies. The senior participants have a long experience in these fields. The application of these techniques will provide useful information on the structure and interaction-mediated biological functions of the biosystems and assist to design specific ligands/drugs for modulation/inhibition of protein folding/unfolding and enhance/inhibit macromolecular associations.




 

Final report

  
Results in Hungarian
Kiroptikai spektroszkópia (ECD, VCD) - Az abszolút konfiguráció meghatározása - Gyűrűs és lineáris peptid modellek konformációjának meghatározása - Királis diródium komplexek ECD és VCD vizsgálata Fehérje NMR és modellezés - Peptidek számitástechnikai vizsgálata - Fehérjék NMR vizsgálata Fehérje röntgenkrisztallográfia - Egy prolil-oligopeptidáz (POP) komplexei kristályszerkezetének meghatározása - A kalmodulin (CaM) vizsgálata - A molekuláris felismerés szerkezeti vonatkozásai - A Pyrococcus horikoshii acilamino-peptidáz (AAP) kristályszerkezetének meghatározása Biokémiai vizsgálatok - A scallop-peptid vizsgálata három kristályközegben - A miozin-6 utolsó (tail) doménje szerkezetének predikciója - A coiled-coil és rendezetlen fehérje szegmensek kereszt-predikciójának analízise - Öt természetes és két szintetikus, töltéssel rendelkező -hélix lánc mikroszekundum időskálájú molekuladinamikai szimulációja vizes közegben - Az LC8 dynein centrális (hub) fehérje könnyű láncának (DYNLL) vizsgálata Immunológiai vizsgálatok - Az SHP-2 tirozin-foszfatáz vizsgálata. Különböző szerkezetű foszfopeptidek tanulmányozása - Egy biotinilezett kollagén epitóp peptid, az extravidin-peptid complex és extravidin szerkezetvizsgálata Közlemény: 36
Results in English
Chiroptical spectroscopy (ECD, VCD) - Determination of the absolute configuration - Determination of the conformation of cyclic and linear model peptides - Studies on the chiral dirhodium complexes by ECD and VCD Protein NMR and protein modeling - Computational work on peptides. - NMR studies in proteins Protein X-ray crystallography - The crystal structures of prolyl oligopeptidase (POP) in complexes were solved. - Studies on calmodulin (CaM). - Structural aspects of molecular recognition were characterized. - The crystal structure of Pyrococcus horikoshii acylaminoacyl peptidase was solved. Biochemical studies - The structure of a scallop peptide in three crystal environments was determined . - The structure of the tail domain of myosin-6 was predicted. - A thorough analysis of cross-predictions of coiled-coil and disordered protein segments was performed. - Microsecond classical molecular dynamics simulations of five naturally occurring and two synthetic charged single α-helices were performed. - Studies on LC8 dynein light chain (DYNLL), a hub protein. Immunological studies - Studies on SHP-2 tyrosine phosphatase. A variety of phosphopeptides were tested. - Structural studies were performed on biotinylated collagen epitope peptide, an extravidin-peptide complex and extravidin. Papers: 36
Full text https://www.otka-palyazat.hu/download.php?type=zarobeszamolo&projektid=68466
Decision
Yes





 

List of publications

  
Vass, E., Hollósi, M., Horvat, Š., Roščić, M.: CD and FTIR spectroscopic studies of carbohydrate-modified opioid peptides, Croatica Chemica Acta CCACAA 81 (4), 647-656, 2008
Hudáky P., Stráner P., Farkas V., Váradi Gy., Tóth G., Perczel A.: Cooperation between a salt bridge and the hydrophobic core triggers fold stabilization in a Trp-cage miniprotein, Biochemistry 47 (3), 1007-1016, 2008
Szilvágyi, G., Hollósi, M., Tölgyesi, L., Frelek, J., Majer, Zs.: Dirhodium complexes of amino acid derivatives: separation and characterization by circular dichroism spectroscopy, Tetrahedron: Asymmetry 18, 2594-2599, 2008
Lakatos, Sz., Fetter, J., Bertha, F., Huszthy, P., Tóth, T., Farkas, V., Orosz, Gy., Hollósi, M.: Preparation of a new chiral acridino-18-crown-6 ether-based stationary phase for enantioseparation of racemic protonated primary aralkyl amines, Tetrahedron 64, 1012-1022, 2008
Huszthy, P., Farkas, V., Tóth, T., Székely, Gy., Hollósi, M.: Synthesis and preliminary studies on novel enantiopure crown ethers containing an alkyl diarylphosphinate or a proton-ionizable diarylphosphinic acid unit, Tetrahedron 64, 10107-10115, 2008
Czajlik, A., Beke, T., Bottoni, A., Perczel, A.: Structure and stability of short beta-peptide nanotubes: A non-natural representative of collagen?, Journal Physic Chemistry B 112, 7956-7966, 2008
Pálfi, V.K., Perczel, A.: How stable is a collagen Triple helix? An ab initio study on various collagen and beta-sheet forming sequences, J. Comput Chemistry 29, 1374-1396, 2008
Kiss, R., Kovács, D., Tompa, P., Perczel, A.: Local structural preferences of calpastatin, the intrinsically unstructured protein inhibitor of calpain, Biochemistry 47, 6936-6945, 2008
Kiss, R., Bozóky, Z., Kovács, D., Róna, G., Friedrich, P., Dvortsák, P., Weisemann, R., Tompa, P., Perczel, A.: Calcium-induced tripartite binding of intrinsically disordered calpastatin to its cognate enzyme, calpain, FEBS Letters 582, 2149-2154, 2008
Kardos, J., Harmat, V., Palló, A., Barabás, O., Szilágyi, K., Gráf, L., Náray-Szabó, G., Goto, Y., Závodszky, P., Gál, P.: Revisiting the mechanism of the autoactivation of the complement protease C1r in the C1 complex: structure of the active catalytic region of C1r, Molecular Immunology 45, (0161-5890), (6), 1752-1760, 2008
Kánai, K., Arányi, P., Böcskei, Z., Ferenczy, G., Harmat, V., Simon, K., Bátori, S., Náray-Szabó, G., Hermecz, I.: Prolyl oligopeptidase inhibition by N-Acyl-pro-pyrrolidine-type molecules, Journal of Medicinal Chemistry 55, (0022-2623), 2540-p., 2008
Süveges, D., Gáspári, Z., Tóth, G., Nyitray, L.: Charged single alfa-helix: a versatile protein structural motif, Proteins 74, 905-916, 2009
Menyhard, D.K., Keserű, Gy.M., Náray-Szabó, G.: Calmodulin in complex with proteins and small molecule ligands: operating with the element of surprise. Implications for structure-based drug design, Current Computer-Aided Drug Design, 5. 264-279, 2009
Maus, M., Medgyesi, D., Kövesdi, D., Csuka, D., Koncz, G., Sármay, G.: Grb2 associated binder 2 couples B-cell receptor to cell survival, Cellular Signalling 21, 220-227, 2009
Brown, J.H., Yang, Y., Reshetnikova, L., Gourinath, S., Süveges, D., Kardos, J., Hóbor, F., Reutzel, R., Nyitray, L., Cohen, C.: An unstable head-rod junction may promote folding into the compact off-state conformation of regulated myosins, Journal Molecular Biology 375, 1434-1443, 2008
Bertrand, J.-R., Malvy, C., Auguste T., Tóth, G.K., Kiss-Ivánkovits, O., Illyés, E., Hollósi, M., Bottka, S., Laczkó, I.: Synthesis and studies on cell-penetrating peptides, Bioconjugate Chem. 20(7), 1307-1314, 2009
Gredicak, M., Supek, F., Kralj, M., Majer, Z., Hollósi, M., Šmuc, T., Mlinaric-Majerski, K., Horvat, Š.: Computational structure-activity study directs synrhesis of novel antitumor enkephalin analogs, Amino Acids, 38, 1185-91, 2010
Kövér, K.E., Beke, T., Lipták, A., Perczel, A.: Combined NMR three-bond scalar coupling measurements and QM calculations to calculate OH-rotamer equilibrium of polyalcohols, J. Comput. Chem. 30, 540-550, 2009
Beke, T., Somlai, Cs., Magyarfalvi, G., Perczel, A., Tarczay, Gy.: Chiral and achiral fundamental conformational building units of beta-peptides: a matrix isolation conformational study on Ac-beta-HGly-NHMe and Ac-beta-HAla-NHMe, J. Phys. Chem. B 113, 7918-7926, 2009
Brem, J., Tosa, M.I., Paizs, Cs., Vass, E., Irimie, F.D.: Enzyme-catalysed synthesis of (R)- and (S)-3-hydroxy-3-(10-alkyl-10Hphenothiazin-3-yl)propanoic acids, Tetrahedron-Asymmetry, 21, 365-373, 2010
Bencze, L.Cs., Paizs, Cs., Tosa, M.I., Vass, E., Irimie, F.D.: Synthesis of enantiomerically enriched (R)- and (S)-bezofuranyl- and benzothiophenyl-1,2-ethanediols via enantiopure cyanohydrins as intermediates, Tetrahedron-Asymmetry, 21, 443-450, 2010
Vass, E., Majer, Z., Kőhalmy, K., Hollósi, M.: Vibrational and chiroptical spectroscopic characterization of gamma-turn model cyclic tetrapeptides containing two beta-Ala-residues, Chirality, 22, 762-771, 2010
Vass, E., Strijowski, U., Vollschlager, K., Mándity, M.I., Szilvágyi, G., Jewginski, M., Gaus, K., Royo, S., Majer, Z., Sewald, N., Hollósi, M.: VCD studies on cyclic peptides assembled from L-alpha--amino acids and a trans-2-aminocyclopentane or trans-2-aminocyclohexane carboxylic acid, J Peptide Sci, 16, 613-620, 2010
Gobi, S., Knapp, K., Vass, E., Majer, Z., Magyarfalvi, G., Hollósi, M., Tarczay, G.: Is beta-homo-proline a pseudo-gamma-turn forming elelment of beta-peptides? An IR and VCD spectroscopic study on Ac-beta-HPro-NHMe in cryogenic matrices and solutions, Phys. Chem. Chem. Phys., 12, 13603-615, 2010
Szilvágyi, G., Majer, Z., Vass, E., Hollósi, M.: Conformational studies on chiral rhodium complexes by ECD and VCD spectroscopy., Chirality, In press, 2010
Szappanos, B., Süveges, D., Nyitray, L., Perczel, A., Gáspári, Z.: Folded-unfolded cross predictions and protein evolution: The case study of coiled-coils, FEBS Lett. 584(8), 1623-1627, 2010
Radnai, L., Rapali, P., Hódi, Z., Süveges, D., Molnár, T., Kiss, B., Bécsi, B., Erdődi, F., Kardos, J., Kovács, M., Nyitray, L.: Affinity, avidity and kinetics of target sequence binding to LC8 dynein light chain isoforms, J. Biol. Chem., 285, 38649-38657, 2010
Rapali, P., Radnai, L., Süveges, D., Harmat, V., Tölgyesi, F., Wahlgren, W.Y., Katona, G., Nyitray, L., Pál, G.: Directed evolution reverals the bindind motif preference of the LC8/DYNLL hub protein and predicts large numbers of novel binders interactors in the human proteome, PLOS Biology, in press, 2010
Pálfi, V.K., Perczel, A.: Stability of the hydration layer of tropocollagen: A QM study., J. Comput. Chem., 31(4), 764-777, 2010
Pohl, G., Beke, T., Csizmadia, I.G., Perczel, A.: Extended apolar beta-peptide foldamers: the role of axis chirality on beta-peptide sheet stability., J. Phys. Chem B., 114(29), 9338-48, 2010
Láng, A., Szilágyi, K., Major, B., Gál, P., Závodszky, P., Perczel, A.: Intermodule cooperativity in the structure and dynamics of consecutive complement control modules in human Clr: structural biology, FEBS. J., 277(19), 3986-98, 2010
Láng, A., Major, B., Szilágyi, K., Gáspári, Z., Gál, P., Závodszky, P., Perczel, A.: Interaction between separated consecutive complement control modules in human Clr: implications for dimerization og the full-length protease., FEBS Lett. 584(22), 4565-69, 2010
Gáspári, Z., Perczel, A.: Protein dynamics as reported by NMR, Annual Reports on NMR Spectroscopy, 71, 35-75, 2010
Harmat, V., Náray-Szabó, G.: Theoretical Aspects of Molecular Recognition, Croat. Chem. Acta, 82, 277-282, 2009
Iván, G., Szabadka, Z., Ördög, R., Grolmusz, V., Náray-Szabó, G.: Four spatial points that define enzyme families, Biochem. Biophys. Res. Commun., 383, 417-420, 2009
Pécsi, I., Leveles, I., Harmat, V., Vértessy, B., Tóth, J.: Aromatic stacking between nucleobase and enzyme promotes phosphate ester hydrolysis in dUTPase, Nucleic Acids Research, 38, 7179-86, 2010




 

Events of the project

  
2010-02-08 15:53:46
Résztvevők változása
2009-11-23 17:59:09
Résztvevők változása
2009-03-27 13:02:40
Résztvevők változása



Back »