A sztereoizoméria hatása peptidek térszerkezetére és bioaktivitására = The effect of stereoisomerism on the spatial structure and bioactivity of peptides

摘要

Kutatásom során tanulmányoztam a cisz-transz és L-D izomériának a peptidek térszerkezeti és konformációs tulajdonságaira, illetve bioaktivitására kifejtett hatásait. Az opioid peptidek összehasonlító konformáció-analízise alapján azonosítottam a sztereoizomerek karakterisztikus térszerkezeti sajátságait, illetve a peptidek közötti konformációs hasonlóságokat és különbségeket. A farmakofór elemek relatív térbeli elrendeződésének leírására használt módszer alkalmasnak bizonyult a sztereoizomerek egymástól való megkülönböztetésére, és a farmakofórok térbeli összefüggéseinek jellemzésére. Az antimikrobiális peptidek esetén meghatároztam a cisz-transz izomériának a sztereoizomerek konformációs tulajdonságainak kialakításában és a peptidek dinamikus viselkedésében betöltött szerepét. A bázikus aminosavakat tartalmazó alanin-alapú peptidekre vonatkozóan átfogóan feltérképeztük a folding folyamatokat, és a szimulációk alapján különböző módszerek alkalmazásával jellemeztük a hajtogatódási útvonalakat. Az antimikrobiális peptidek palindrom szekvenciái esetében elvégeztünk egy részletes térszerkezet-vizsgálatot, és azonosítottuk a peptidek jellegzetes térszerkezeti sajátságait. A peptid-micella/membrán rendszerek esetén tanulmányoztuk a sztereoizomer antimikrobiális peptidek micellához/membránhoz kötődésének folyamatát, illetve részletesen jellemeztük a sztereoizomerek micella- és membrán-kötött konformációit, valamint a peptidek és micellák/membránok között kialakuló kölcsönhatásokat. | In my project, the effects of cis-trans and L-D isomerisms on the structural and conformational properties, as well as on the bioactivity of peptides were studied. Based on the comparative conformational analysis of opioid peptides, the characteristic structural features of stereoisomers, as well as the conformational similarities and dissimilarities between the peptides were identified. The method, applied to describe the relative spatial arrangements of pharmacophore elements, proved to be suitable to distinguish the stereoisomers from one another, and to characterize the spatial relationships of pharmacophores. For the antimicrobial peptides, the role of cis-trans isomerism played in the formation of conformational properties of stereoisomers, and in the dynamic behaviour of peptides, was determined. The folding processes were comprehensively explored, regarding the alanine-based peptides containing basic amino acids, and based on the simulations, the folding pathways were characterized using various methods. A detailed structural investigation was performed on the palindromic sequences of antimicrobial peptides, and the typical structural features of peptides were identified. For the peptide-micelle/membrane systems, the binding processes of stereoisomeric antimicrobial peptides to micelle/membrane were studied, as well as the micelle- and membrane-bound conformations, and the interactions evolved between the peptides and micelles/membranes were characterized in detail.