"Eesti Teadusfondi uurimistoetus" projekt ETF8385
ETF8385 "Amüloidsete peptiidide konformatsiooni ja agregatsiooni uurimine. (1.01.2010−31.12.2013)", Tiina Kirsipuu, Tallinna Tehnikaülikool, Matemaatika-loodusteaduskond.
ETF8385
Amüloidsete peptiidide konformatsiooni ja agregatsiooni uurimine.
Multi-technique evaluation of the conformation and aggregation of amyloidogenic peptides.
1.01.2010
31.12.2013
Teadus- ja arendusprojekt
Eesti Teadusfondi uurimistoetus
ETIS klassifikaatorAlamvaldkondCERCS klassifikaatorFrascati Manual’i klassifikaatorProtsent
1. Bio- ja keskkonnateadused1.1. BiokeemiaP310 Proteiinid, ensümoloogia1.5. Bioteadused (bioloogia, botaanika, bakterioloogia, mikrobioloogia, zooloogia, entomoloogia, geneetika, biokeemia, biofüüsika jt50,0
4. Loodusteadused ja tehnika4.11. Keemia ja keemiatehnikaP351 Struktuurkeemia1.3. Keemiateadused (keemia ja muud seotud teadused)50,0
PerioodSumma
01.01.2010−31.12.2010216 000,00 EEK (13 804,92 EUR)
01.01.2011−31.12.201113 804,80 EUR
01.01.2012−31.12.201213 114,80 EUR
01.01.2013−31.12.201313 114,80 EUR
53 839,32 EUR

Planeeritud projekti raames on plaanis kasutada vedelikkromatograafia, mass-spektromeetria jt. meetodeid amüloidsete peptiidide konformatsiooni ja agregatsiooni ning nende ühendite uurimiseks, et saada uudseid teadmisi amüloidsete peptiidide agregatsioonimehhanismide kohta, mis on fundamentaalselt oluline selleks, et mõista AT patoloogia molekulaarseid aspekte. Alzheimeri tõbi (AT) on vanemaealiste seas levinuim dementsuse vorm, mida iseloomustab amüloid beeta peptiid (40 või 42 aminohappe pikkusega) agregeerunud kujul. Lisaks mittelahustuvatele amüloidsetele naastudele ja neurofibrillaarsetele kämpudele on avastatud ka lahustuvad ja osaliselt pakitud oligomeersed vaheosakesed, mis moodustavad heterogeense populatsiooni globulaarsetest ja metastabiilsetest agregaatidest, mis on neurotoksilised ning mis arvatakse olevat AT kõige ohtlikumad komponendid. Siiski ei ole suudetud täielikult tuvastada nende evolutsioonimehhanismi. Pole selge, kas nad on fibrillide moodustumise kohustuslikeks vaheproduktideks, iseseisvad ja omaette agregeerumisteed omavad liigid või on nad mõlemat. Amüloid beeta oligomeerseid vorme on püütud eraldada ning uurida paljusid tehnikaid kasutades. Need uurimused on välja selgitanud mitmeid olulisi seoseid preparatiivsete tingimuste ja oligomeeride struktuuri vahel, kuid ühtselt detailne kirjeldus oligomeeride tekkimisest ja struktuurist on siiani puudu. Selle põhjuseks on eelkõige nende heterogeensus, väike sisaldus ja tundlikkus lahusetingimuste suhtes. Projekti peaeesmärgiks on amüloidsete peptiidide (amüloid beeta peptiidid, mudelpeptiid stefiin B ja nende patogeensete mutantide) konformatsiooni ja agregatsiooni hindamine erinevates keskkonnatingimustes ja ühendeis ligandidega (nt. metallidega). Suurt tähelepanu pööratakse uudsete efektiivsete meetodite arendamisele ja kasutamisele. Põhirõhk on vedelikkromatograafial ja ESI ning MALDI mass-spektromeetrial, kuid kasutatakse ka teisi meetodeid, nt. SPR (Biacore), NMR. Eelduseid, et valitud tehnoloogiad suudavad anda originaalset ja väärtuslikku informatsiooni nii amüloidsete agregatsiooniproduktide kohta eraldi kui nende komplekside kohta kinnitavad amüloid beeta ja stefiin B-ga läbiviidud eelkatsete tulemused.
Within proposed project we will apply our unique expertise in the fields of LC, MS and peptides/proteins for multiple-technique studies of conformation and aggregation of amyloid beta peptides and their complexes, to get new insights into mechanism of the aggregation of amyloid beta peptides, which is of fundamental importance to understand molecular aspects of AD pathology. Alzheimer`s disease (AD) is the most common form of dementia in the elderly, characterized by the presence of aggregated forms of amyloid beta peptide (mainly of 40 or 42 amino acids) in the brain. In addition, it has been discovered the presence of soluble and partially folded oligomeric intermediates, which constitute a heterogeneous population of globular and metastable aggregates that are neurotoxic and considered the most dangerous agents in AD, but their evolution mechanism remains so far unresolved. It is still not clear whether they are obligate intermediates of fibril formation, distinct species that populate an alternate aggregation pathway or both. Much effort has been put on unraveling the different Amyloid beta oligomeric forms, employing variety of techniques. These studies revealed many import relationships between preparative conditions and oligomeric structure, but detailed structural characterization and development of oligomers is missing because of their low abundance, sensitivity to solution conditions and heterogeneity. Main objective of the present application is to evaluate the conformation and oligomerization of amyloidogenic peptides (amyloid beta peptides, amyloidogenic model peptide Stefin B, their pathogenic mutants) in different environmental conditions and in complexes with ligands. Main emphasis will be put on development and application of innovative methods based on LC, ESI and MALDI MS, and including SPR (Biacore), NMR etc. We expect that chosen technologies will provide original and valuable information about amyloidogenic aggregation products alone and in complexes, which is confirmed by results of preliminary experiments with A?42 and Stefin B.