Известно, что физические и химические свойства биоорганических и органических веществ, характер межмолекулярных и внутримолекулярных взаимодействий зависят от пространственной структуры молекул. Установление пространственного строения молекул и изучение их подвижности в диапазоне времён корреляции молекулярного движения, а также определение параметров взаимодействия с другими молекулами являются одними из главных задач химической и биологической физики.
Спектроскопия ядерного эффекта Оверхаузера является одним из эффективных методов получения структурной информации. Этот метод применяется к молекулам, которые удовлетворяют условию быстрого движения, и он удобен для изучения молекул и молекулярных комплексов.
Спектроскопия ЯМР NOESY может быть использована при решении структурных задач для небольших по количеству аминокислотных остатков пептидов [1].
Целью работы являлось приписание сигналов ядер 1Н полипептида, определение пространственной структуры методами одномерной и двумерной спектроскопии ЯМР (NOESY, COSY и др.).
В качестве объекта исслледования был выбран олигопептид, содержащий участок Arg-Gly-Asp (RGD), который является фрагментом более длинной цепи фибриногена. Установление его пространственной структуры может в дальнейшем помочь установлению механизма взаимодействия фибриногена и интегрина аПЬрЗ.
Интегрины это класс молекул, которые являются посредниками при взаимодействии между клетками живых организмов, участвуя в этом процессе путем связывания с конкретными макромолекулярными белковыми лигандами. Каждая субъединица интегрина состоит из большого внеклеточного образования, трансмембранной спирали и короткого
цитоплазматического хвоста и комплементарных субъединиц (домен а- субъединицы связывается с доменом |3-субъединицы и т д).
Основной интегрин аПЬ03 тромбоцитов управляет первичным гемостазом, позволяя формировать агрегаты тромбоцитов в местах повреждения сосудов. Агрегация тромбоцитов происходит, когда растворимый фибриноген связывается с головной частью молекулы аПЬ03. Поскольку константа диссоциации (Kd) для комплекса фибриногена с активным аПЬрЗ ~ 100 нМ в 100 раз ниже, чем для свободного фибриногена в плазме, то при тромбоциты активируются в плазменной среде и головная часть allbp3 немедленно связывается с фибриногеном. Соответственно, аПЬ03 жестко регулирует связывание фибриногена для предотвращения спонтанного образования внутрисосудистых агрегатов тромбоцитов.
Связывание в растворе фибриногена с головной частью аПЬ03 осуществляется исключительно AGDV-содержащей последовательностью, расположенной на С-конце цепи фибриногена у.
Однако сайт связывания пептидов, соответствующих последовательностям Arg-Gly-Asp (RGD), расположенных в двух местах в цепи фибриногена Аа, перекрывается с сайтом связывания для последовательности у-цепи, и RGD-содержащие пептиды являются мощными ингибиторами связывание фибриногена с аПЬ0 в растворе.
В процессе выполнения работы были изучены: основы теории ЯМР спектроскопии, особенности импульсного метода, а также методы одномерной и двумерной спектроскопии.
В результате:
1) были получены спектры ЯМР 1Н, 2D COSY и 2D NOESY для исследуемого образца;
2) был изучен один из методов подавления сигнала воды;
3) был сделан анализ спектра 2D COSY, с помощью которого были приписаны значения химических сдвигов ядер 1Н всех аминокислот декапептида;
4) был произведён анализ спектра 2D NOESY, с помощью которого были посчитаны некоторые межпротонные расстояния;
5) была построена 3D модель пространственной структуры образца с учётом межпротонных расстояний.
