Metalloproteoomika uurimisrühm

Nimetus
Research group of metalloproteomics
TalTech prioriteetne teadussuund
Uurimisrühma juht
Võtmesõna
biometallid
biometals
tsink
zinc
vask
copper
Wilsoni tõbi
Wilson’s disease
Ülevaade
Metalloproteoomika uurimisgrupp keskendub järgmistele teadusteemadele: (i) bioloogiliselt oluliste metalliioonide tsingi, vase ja raua homeostaasis osalevate valkude struktuursed ja funktsionaalsed uuringud kasutades erinevaid tehnoloogiaid nagu NMR, ESI MS, ICP MS, fluorestsents ja UV-VIS spektroskoopia, (ii) biometallide tsingi, vase ja raua roll amüloidsete peptiidide fibrillisatsioonile ja in vitro ning in vivo toksilisusele, mis on seotud Alzheimeri tõvega, (iii) uute metallioone kelateerivate ligandide väljatöötamine ja nende rakendamine Wilsoni ja Alzheimeri tõve ravimstrateegiate väljatöötamiseks.
The Research Group of Metalloproteomics is focused on the following topics: (1) structural andfunctional studies of metalloproteins participating in homeostasis of biometals: zinc, copper andiron by methods like NMR, ESI MS, ICP MS,fluorescence ja UV-VIS spectroscopy; (2) the role of biometals: zinc, copper and iron on fibrillization as well as on in vitro and in vivo toxicity ofamyloigogenic peptides linked with Alzheimer’sdisease; (3) design of new metal-chelating ligandsand elaboration of metal-chelating therapeuticstrategies for Wilsons and Alzheimer’s disease.Professor Palumaa is a member of the EuropeanMolecular Biology Organization (EMBO).
Tähtsamad tulemused
2023. a tulemused:Uuriti α-Lipoehappe (LA) toimet Wilsoni tõve (WT) korral. Eesmärgiks oli välja selgitada, kuidas ja millise mehhanismi abil LA WT mudelrakkude (3T3-L1 ATP7A-/-) tasandil vase ainevahetust mõjutab. LA toimemehhanismi uuringute tulemusena selgus, et LA ei vähendanud vase taset rakkudes, isegi suurendas seda, kuid suurendas seleeni sisaldavate valkude ekspressiooni, mis on tähtsad redoks-regulaatorid. Samuti parandas LA rakkude redokspotentsiaali muutes seda redutseerivamaks.Töögrupi varasemate uuringute käigus töötati välja uudne LC-ICP MS-l baseeruv metoodika Cu(II)-sidumisafiinsuste määramiseks erinevatele valkudele. Kasutades seda metoodikat määrati Cu(II)-sidumise afiinsused ATCUN motiivi sisaldavatele peptiididele.
The most important achievements of the research group during last year were connectedwith the elucidation of the influence of α-lipoicacid on cellular copper metabolism and evaluation of its therapeutic potential in Alzheimer’sdisease insect models.
Kabin, E.; Dong, Y.; Roy, S.; Smirnova, J.; Smith, J. W; Ralle, M.; Summers, K.y; Yang, H.n; Dev, S.; Wang, Y.; Devenney, B.; Cole, R. N; Palumaa, P.; Lutsenko, S. (2023). α-lipoic acid ameliorates consequences of copper overload by up-regulating selenoproteins and decreasing redox misbalance. Proceedings of the National Academy of Sciences, 120 (40), #e2305961120. DOI: 10.1073/pnas.2305961120.
Berntsson, E.; Vosough, F.; Noormägi, A.; Padari, K.; Asplund, F.; Gielnik, M.; Paul, S.; Jarvet, J.; Tõugu, V.; Roos, P. M; Kozak, M.; Gräslund, A.; Barth, A.; Pooga, M.; Palumaa, P.; Wärmländer, S. K T S (2023). Characterization of Uranyl (UO22+) Ion Binding to Amyloid Beta (Aβ) Peptides: Effects on Aβ Structure and Aggregation. ACS Chemical Neuroscience, 14 (15), 2618−2633. DOI: 10.1021/acschemneuro.3c00130.