Pseudomonas syringae pv. syringae által termelt lipopeptidek és a sejtmembrán közötti kölcsönhatások vizsgálata
Title in English
Investigation of lipopeptides and call membrane interactions
Panel
Chemistry 2
Department or equivalent
Dept. of Biophysics and Radiation Biology (Semmelweis University)
Participants
Fehér, Krisztina
Starting date
2003-01-01
Closing date
2007-12-31
Funding (in million HUF)
3.032
FTE (full time equivalent)
0.00
state
closed project
Final report
Results in Hungarian
Az OTKA projekt keretében három, különböző szerkezetű és biológiai aktivitású, antifungális ciklusos lipodepsipeptid, a syringomycin-E (SR-E), a syringotoxin (ST-B) és a syringopeptin-25A (SP-25A) vegyület, hatásmechanizmusát vizsgáltuk atomi szintű molekula dinamikai (MD) szimulációval.
A projekt első két évében a három CLP molekula hidrofil és hidrofób közegben kialakuló háromdimenziós (3D) szerkezetét határoztuk meg. Eredményeink összhangban vannak az irodalomból ismert kísérleti megállapításokkal, amelyeket két közleményben foglaltunk össze. Az MD számolások eredményeként meghatározott és jellemzett konformereket építettük be a sejt membránt modellező, különböző típusú és összetételű lipid kettősrétegekbe, amelyeket a projekt harmadik évében építettünk fel. A kettősrétegek megszerkesztése önmagában nem leközölhető eredmény, azonban várhatóan egy lipid adatbázisba bekerülve mások által is alkalmazhatóvá válhatnak. A projekt negyedik évében az összeépített, különböző összetételű és méretű, peptid-lipid kettősréteg rendszereken további MD szimulációt végeztünk, hogy a peptid-lipid kölcsönhatás, továbbá a peptid és a lipid szerkezetében bekövetkező változásokat, a pórus szerkezetét és kialakulását molekuláris szinten értelmezhessük. Megállapítottuk a peptidek szerkezetében és a kettősréteg rendezettségében bekövetkező változásokat, továbbá hogy a pórus kialakulásában a peptidek mellett a lipid molekulák is jelentős szerepet játszanak.
Results in English
Syringomycin-E (SR-E), the syringotoxin (ST-B) and the syringopeptin-25A (SP-25A) are antifungal cyclic lipodepsipeptides (CLPs) produced by certain strains of the bacterium Pseudomonas syringae pv. syringae. Their primary biological target is the plasma membrane, where their form channels. In this project, we investigated in atomic detail the molecular feature of CLPs in water, octane and different composition of lipid bilayers by atomistic molecular dynamics simulations. The 3D structures of CLPs obtained after long (200ns) MD simulation in hydrophobic and hydrophilic environment are in agreement with published experimental data and the results are summarized in two papers. These structures are built into different lipid bilayers are used to investigate the interactions of CLPs with lipid bilayers, the mechanism of pore formation and the structure of pore formed by CLPs.
E. Mátyus, L. Monticelli, K. E. Kövér, Z. Xu, K. Blaskó, J. Fidy, D. P. Tieleman: Structural investigation of syringomycin-E using molecular-dynamics simulation, European Biophysics Journal, 249, 53-62, 2006
E. Szabó Mátyus, D. P. Tieleman: Molecular dynamic simulation of antifungal CLPs, Bio Scientific Workshop, Kananaskiz, Canada, 2004
E. Mátyus, L. Szilágyi, D. P. Tieleman, K. Blaskó, J. Fidy: A syringomycin-E molekula dinamikai vizsgálata hidrofil és hidrofób közegben, Magyar Biofizikai Társaság XXII. Kongresszusa, 2005, P20, 2005
E. Mátyus, D. P. Tieleman: Structural investigation of syringotoxin and syringopeptin-25A using molecular-dynamics simulation, European Biophysics Journal, leközlésre elküldve, 2007
C. Kandt, E. Mátyus, D. P. Tieleman: Protein Lipid Interactions from a Simulation Point of View, Structure and dynamics of membranous interface, Surfactant Sciences Series, CRC Press, Taylor and Francis Group, a kiadó felkérésére, leközlésre elküldve, 2007
E. Mátyus, K. Blaskó, D. P. Tieleman: Conformation Analyses of Antifungal Syringotoxin-B and Syringopeptin-25A Molecules, MipTec 2006, The leading European Event on Enabling Technologies for Drug, Basel, P 63, 2006
E. Mátyus, D. P. Tieleman: Investigation of conformational modifications in the syringomycin-E for reason of peptide-lipid interactions using molecular-dynamics simulations, Euro QSAR 2006, poster P 112, www.euro-qsar2006.org, 2006
E. Mátyus, C. Kandt, D. P. Tieleman: Computer simulation of antimicrobial peptides, Current Medicinal Chemistry, review a folyóirat felkérésére, közlésre elküldve, 2007
