Metalloproteoomika uurimisrühm
TalTech prioriteetne teadussuund
Klassifikaator (Frascati)
Uurimisrühma juht
Uurimisrühma liige
Doktorant
Võtmesõna
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.
Tähtsamad tulemused
Metalloproteoomika uurimisrühma viimaste aastate väljapaistvamad teadustulemused:Kasutades rühma poolt väljatöötatud LC-ICP MS metoodikat püüti määrata Cu(II)-sidumise afiinsused Cu,Zn-SOD1 ja selle ALS-i haigust põhjustava mutandi jaoks. Selgus, et seostumise termodünaamiliste konstantide määramine on raskendatud metalliioonide kõrge kineetilise inertsuse tõttu.Kasutades fluorestsentstiitrimist määrati Hg(II) ioonide sidumisafiinsused ApoE2, E3 ja E4 valkude suhtes.Näidati, et mikromolaarne lipoehappe (LA) lisamine taastab kahjustatud raku morfoloogia Wilsoni tõbe modelleerivates 3T3-L1 ATP7A-/- rakkudes. Täiendavad LA mõju uuringud selgitasid LA mõju raku redokspotentsiaalile ja selenoproteiinide ekspressiooni ülesregulatsioonile. Samuti uuriti võrdlevalt teisi vase kelaatoreid nagu BCS.
Seotud struktuuriüksus
Teadusgrupiga seotud publikatsioonid
- Smirnova, J., Gavrilova, J., Noormägi, A., Valmsen, K., Pupart, H., Luo, J., Tõugu, V., Palumaa, P. Evaluation of Zn2+- and Cu2+-binding affinities of native Cu,Zn-SOD1 and its G93A mutant by LC-ICP MS // Molecules (2022) vol. 27, 10, art. 3160.
https://doi.org/10.3390/molecules27103160 - Berntsson, E., Sardis, M., Noormägi, A., Jarvet, J., Roos, P. M., Tõugu, V., Gräslund, A., Palumaa, P., Wärmländer, S. K. T. S. Mercury ion binding to apolipoprotein E variants ApoE2, ApoE3, and ApoE4 : similar binding affinities but different structure induction effects // ACS omega (2022) vol. 7, 33, p. 28924-28931.
https://doi.org/10.1021/acsomega.2c02254 - Friedemann, M., Tõugu, V., Palumaa, P. Cu(II) partially protects three histidine residues and the N-terminus of amyloid-β peptide from diethyl pyrocarbonate (DEPC) modification // FEBS Open Bio (2020) vol. 10, 6, p. 1072-1081.
https://doi.org/10.1002/2211-5463.12857 - Kirsipuu, T., Zadorožnaja, A., Smirnova, J., Friedemann, M.; Plitz, T., Tõugu, V., Palumaa, P. Copper(II)-binding equilibria in human blood // Scientific reports (2020) vol. 10, 1, art. 5686, 10 p. : ill.
https://doi.org/10.1038/s41598-020-62560-4 - Metsla, K., Kirss, S., Laks, K., Sildnik, G., Palgi, M., Palumaa, T., Tõugu, V., Palumaa, P. α-Lipoic acid has the potential to normalize copper metabolism, which is dysregulated in Alzheimer’s disease // Journal of Alzheimer's Disease (2022) vol. 85, 2, p. 715-728.
https://doi.org/10.3233/JAD-215026 - Wallin, C., Friedemann, M., Sholts, S.B., Noormägi, A., Palumaa, P. et al. Mercury and Alzheimer’s disease: Hg(II) ions display specific binding to the amyloid-β peptide and hinder its fibrillization // Biomolecules (2020) vol. 10, 1, art. 44, 23 p. : ill.
https://doi.org/10.3390/biom10010044 - Kubo, A-L., Vasiliev, G., Vija, H., Tõugu, V., Kahru, A. Surface carboxylation or PEGylation decreases CuO nanoparticles’ cytotoxicity to human cells in vitro without compromising their antibacterial properties // Archives of toxicology (2020) vol. 94, p. 1561-1573 : ill.
https://doi.org/10.1007/s00204-020-02720-7 - Koski, L., Ronnevi, C., Berntsson, E., Wärmländer, S.K.T.S., Roos, P.M. Metals in ALS TDP-43 pathology // International Journal of Molecular Sciences (2021) Vo. 22, Issue 22, Art. nr. 12193.
https://doi.org/10.3390/ijms222212193 - Krištal, J., Metsla, K., Bragina, O., Tõugu, V., Palumaa, P. Toxicity of amyloid-β peptides varies depending on differentiation route of SH-SY5Y cells // Journal of Alzheimer's disease (2019) vol. 71, 3, p. 879−887.
https://doi.org/10.3233/JAD-190705 - Smirnova, J., Kabin, E., Järving, I., Bragina, O., Tõugu, V., Plitz, T., Palumaa, P. Copper(I)-binding properties of de-coppering drugs for the treatment of Wilson disease. α-Lipoic acid as a potential anti-copper agent // Scientific reports (2018) 8, 1, art. 1463, 9 p. : ill.
https://doi.org/10.1038/s41598-018-19873-2