Show simple item record

Modification of protein - SH group with α-dicarbonyl compounds: identification of products, the possibilities of determination and application in clinical practice

dc.contributor.advisorMandić, Ljuba M.
dc.contributor.otherMandić, Ljuba M.
dc.contributor.otherVrvić, Miroslav
dc.contributor.otherSpasić, Mihajlo B.
dc.creatorAćimović, Jelena M.
dc.date.accessioned2016-01-05T12:59:57Z
dc.date.available2016-01-05T12:59:57Z
dc.date.issued2012
dc.identifier.urihttp://eteze.bg.ac.rs/application/showtheses?thesesId=1137
dc.identifier.urihttps://fedorabg.bg.ac.rs/fedora/get/o:7907/bdef:Content/download
dc.identifier.urihttp://vbs.rs/scripts/cobiss?command=DISPLAY&base=70036&RID=45164047
dc.identifier.urihttp://nardus.mpn.gov.rs/123456789/3490
dc.descriptionα-Dikarbonilna jedinjenja su veoma reaktivna, reaguju sa nukleofilnim grupama bocnih ostataka Lys i Arg, N-terminalnom amino-grupom i tiol-grupom ostatka Cys na površini molekula proteina i tako ih modifikuju. U disertaciji je ispitan doprinos tiolgrupe modifikaciji proteina metilglioksalom (MG), kinetika i konkurentnost ove reakcije u odnosu na reakcije amino- i guanidino-grupe. Nađeno je da i pored male zastupljenosti tiol-grupe na površni molekula proteina (kod HSA oko 80 puta manja u odnosu na ukupan broj amino- i guanidino-grupa) ona reaguje u velikom procentu (do 65 %), ucestvuje u umrežavanju molekula proteina (stvaranju dimera i oligomera) preko nagrađenih HSA-MG (HSA-amino-MG ili HSA-SH-MG) intermedijera sa udelom od 4% u slucaju nedovoljne kolicine metilglioksala Povecanje koncentracije metilglioksala utice na brzinu reakcije sa tiol-grupom, na vreme uspostavljanja ravnoteže, na doprinos tiol-grupe modifikaciji molekula proteina, ali ne utiče na procenat izreagovanih grupa u stanju ravnoteže (60 %), što omogucava ekstrapolaciju dobijenih rezultata na niže, fiziološke koncentracije metilglioksala. U okviru teze su razvijene spektrofotometrijske metode zasnovane na reakciji amino-grupa sa p-benzohinonom i guanidino-grupa sa reagensom koji sadrži timol i natrijum-hipobromit. Metode su precizne (RSD u opsegu 1.2-1.8 %, odnosno 0.9–2.0 %, resp.) i tačne (100.6 ± 1.2 %, 99.8 ± 0.8 %, redom), što ih cini pogodnim za kvantifikaciju ovih grupa za vreme karbonilovanja in vitro. Uticaj mikrookoline tiol-grupe na njenu reakciju sa metilglioksalom ispitan je sa aminokiselinama (Cys, NAcCys i CMC), peptidom (GSH) i proteinom (HSA). Utvrđeno je da mikrookolina –SH grupe utice na njenu reaktivnost i na prinos proizvoda reakcije. Reaktivnost tiol-grupe opada u nizu Cys>GSH>NAcCys, za sve ispitivane odnose koncentracija reaktanata. CMC ne reaguje sa metilglioksalom. Prisustvo α- amino-β-merkapto-etanske grupe u tiol-jedinjenju povecava reaktivnost tiol-grupe. Predožen je reakcioni put za reakciju Cys i metilglioksala po kome slobodna α- amino-grupa molekula Cys (cija je tiol-grupa u reakciji sa metilglioksalom vec nagradila hemitioacetal), reaguje sa slobodnom acetil-karbonilnom grupom hemitioacetala. Stvara se tiazolidinski intermedijer, koji dalje prelazi u stabilniji proizvod Cys-MG-glikozilamin...sr
dc.descriptionα-Dicarbonyles are reactive compounds that react with the nucleophilic groups of Lys and Arg side chains, thiol group of Cys and N-terminal amino on the protein surface, modifying them. In this thesis, the contribution of thiol group to protein modification with methylglyoxal (MG), kinetics and competitivness of this reaction with those of amino and guanidino groups reactions were inestigated. Although less abundant, thiol groups present on the protein surface (approx. 80 times lower then total number of amino and guanidino groups in HSA), are found to be reactive in considerable percentage (up to 65 %) and are participated in protein cross-linking (dimer and oligomer production), through HSA-MG intermediates (HSA-amino-MG or HSA-SH-MG), with 4% in case of unsufficient amount of MG. Increase in methylglyoxal concentration influences the reaction rate with thiol group, the time for the reaction to reach equilibrium and the contribution of thiol group to modification of proteins, yet it has no influence on the percent of reacted groups (60 %) when chemical equilibrium is reached, enabling extrapolation of the obtained results to lower, physiological concentrations of methylglyoxal. Spectrophotometric methods, based on the reaction of amino groups with pbenzoquinone and guanidino groups with thimol and sodium hypobromite reagent, have been developed. The methods are precise (RSD 1.2-1.8 % and 0.9–2.0 %, respectively) and accurate (100.6±1.2 %; 99.8±0.8 %, resp.), and therefore suitable for quantification of these groups during carbonylation process in vitro. The influence of microenviroment of thiol group on its reactivity with MG has been examined using amino acids (Cys, NAcCys and CMC), peptide (GSH) and protein (HSA). It has been shown that microenviroment of thiol group influences its reactivity and the product yield. The reactivity of thiol group decreases in the order Cys>GSH>NAcCys, for all concentration ratios examined. CMC doesn’t react with MG. The presence of α-amino-β-mercapto ethane group in thiol compound increases the reactivity of thiol group. The reaction pathway for Cys and MG reaction was proposed, in which the free α-amino group of Cys (whose thiol group is already in the form of hemithioacetale with MG) reacts with the free acetil carbonyl group of hemithioacetale...en
dc.formatapplication/pdf
dc.languagesr
dc.publisherУниверзитет у Београду, Хемијски факултетsr
dc.relationinfo:eu-repo/grantAgreement/MESTD/Basic Research (BR or ON)/172049/RS//
dc.rightsAutorstvo 3.0 Srbija (CC BY 3.0)
dc.sourceУниверзитет у Београдуsr
dc.subjectα-dikarbonilna jedinjenja, metilglioksal, neenzimsko glikozilovanje proteina, modifikacija tiol-grupe, humani serum albumin, tioli male molekulske mase, krajnji proizvodi glikacije - AGEs, dijabetes, karbonilovanje amino- i guanidino- grupasr
dc.subjectα-dicarbonyl compounds, methylglyoxal, protein glycation, thiol group, methylglyoxal, human serum albumin, low molecular mass thiols, advenced glycation end products - AGEs, diabetes, carbonylation of amino and guanidine groupsen
dc.titleModifikacija -SH grupe proteina α- dikarbonilnim jedinjenjima : identifikacija proizvoda, mogućnosti određivanja i primene u kliničkoj praksisr
dc.titleModification of protein - SH group with α-dicarbonyl compounds: identification of products, the possibilities of determination and application in clinical practiceen
dc.typePhD thesis
dcterms.abstractМандић, Љуба М.; Спасић, Михајло Б.; Врвић, Мирослав; Мандић, Љуба М.; Aћимовић, Јелена М.; Модификација -СХ групе протеина α- дикарбонилним једињењима : идентификација производа, могућности одређивања и примене у клиничкој пракси; Модификација -СХ групе протеина α- дикарбонилним једињењима : идентификација производа, могућности одређивања и примене у клиничкој пракси;


Files in this item

Thumbnail

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record