Odseki

Različni biološki procesi, ključni za delovanje živih organizmov, vključujejo vezavo ligandov na proteine, pri čemer ligandi vplivajo na prehajanje proteinov med različnimi funkcionalnimi stanji. Za celovito razumevanje teh vezavnih mehanizmov in njihove vloge v bioloških sistemih je potrebno združiti strukturno in dinamično opredelitev vezavnih partnerjev ter njihovih kompleksov.

V naših raziskavah smo pokazali, da je poglobljena opredelitev dinamičnih mehanizmov apo in vezanih oblik Mur ligaze D (MurD) - obetavne tarče za razvoj novih antibakterijskih učinkovin - ključna za načrtovanje učinkovitejših in močnejših inhibitorjev (1). Predstavili smo analizo glavnih osi spektralnih gostot, pridobljenih iz podatkov ¹⁵N NMR spinske relaksacije, ki je razkrila neodvisne dinamične mehanizme. Ti ustrezajo dinamičnim dogodkom z različnimi prepleti časovnih skal pri vseh proučevanih stanjih MurD (1). Mehanistična obravnava, uporabljena v naši študiji, je prenosljiva tudi na druge proteinske sisteme in omogoča dešifriranje njihovih specifičnih dinamičnih mehanizmov.

Nedavne raziskave so poudarile pomen prehodnih interakcij s šibko afiniteto, imenovanih »kvinarne interakcije«, ki imajo ključno vlogo pri uravnavanju dinamičnih bioloških procesov, bistvenih za preživetje celic. Z uporabo NMR spektroskopije v raztopini smo v kombinaciji z naprednim računalniškim pristopom in SPR opredelili prehodne interakcije ATP z živčnim rastnim faktorjem (NGF) ter raziskali njihov vpliv na vezavo NGF na njegove receptorje. Naši rezultati kažejo, da je ATP verjeten prehoden molekularni modulator signalizacije NGF, tako v fizioloških kot patoloških pogojih (2).

1. OGRIS, I., ZUPANČIČ, B., SOSIČ, I., MERZEL, F., GOLIČ GRDADOLNIK, S. Mechanistic insight into the dynamics of Mur ligase through a comprehensive timescale-specific approach. Communications chemistry. 2025, vol. 8, 285, DOI: 10.1038/s42004-025-01675-z.
2. PAOLETTI, F., MERZEL, F., CASSETTA, A., OGRIS, I., COVACEUSZACH, S., GRDADOLNIK, J., LAMBA, D., GOLIČ GRDADOLNIK, S. Endogenous modulators of neurotrophin signaling : landscape of the transient ATP- NGF interactions. Computational and Structural Biotechnology Journal. 2021, vol. 19, 2938-2949. DOI: 10.1016/j.csbj.2021.05.009.