ARRS PROJECT

Vodja projekta: Dr. Šket Primož

1. VSEBINSKI OPIS PROJEKTA:

Z gvanini bogata oligonukleotidna zaporedja lahko tvorijo strukture višjega reda kot so npr. G-kvadrupleksi. Taka zaporedja so pogosto najdena v človeških telomernih regijah in promotorskih regijah onkogenov. Zato je poznavanje različnih tridimenzionalnih struktur, ki jih lahko tvorijo, ključno pri načrtovanju novih zdravil v terapevtske in diagnostične namene kakor tudi pri razvoju biotehnoloških aplikacij. Znano je, da se G-kvadrupleksne strukture tvorijo le v prisotnost kationov, kot sta npr. K+ in Na+. V odsotnosti kationov lahko z gvanini bogata zaporedja tvorijo specifične pred zvite strukture, ki lahko hitro, vendar ne naključno, preko različno kompleksnih mehanizmov tvorijo številne strukturno različne G-kvadrupleksne strukture. Poznavanje pred zvitih struktur, ki lahko predstavljajo atraktivne tarče v razvoju novih zdravil, odpira nove možnosti pri postopkih in metodologiji zdravljena, ki temeljijo na regulaciji izražanja genov. Cilj projekta je poglobiti znanje o nastanku G-kvadrupleksnih struktur in njihovih novih strukturnih značilnosti s poudarkom na njihovih pred zvitih strukturah. NMR spektroskopija predstavlja vrhunsko orodje za ugotavljanje narave vodikovih vezi med nukleotidi, ki so del pred zvitih ali G-kvadrupleksnih struktur, kakor tudi za določanje njihovih 3D struktur.

Sodelujoče organizacije: EN-FIST

a. osnovni podatki glede financiranja:

Projekt financira ARRS v okviru cenovne kategorije C za obdobje treh let v obsegu 2774 letnimi urami. Pričetek financiranja je 1. 1. 2016.

b. sestava projektne skupine s povezavami na SICRIS

Na Kemijskem inštitutu v projektni skupini J1-7108 sodelujejo:
Galer Petra
Lenarčič Živković Martina
Šket Primož
Trajkovski Marko

2. FAZE PROJEKTA IN NJIHOVA REALIZACIJA

1. faza:
- izbor primernih biološko zanimivih z gvanini bogatih oligonukleotidnih zaporedij
- sinteza oligonukleotidnih zaporedij z uporabo beta-cianoetil-fosforamiditne kemije na trdnem nosilcu
- ugotavljanje primernega postopka za čiščenje in razsoljevanje sintetiziranih oligonukleotidov
- izvedba preliminarnih NMR eksperimentov, ki nam bodo omogočili oceniti kvaliteto vzorcev za kasnejše NMR študije v odsotnosti in prisotnosti kationov
- predstavitev rezultatov na mednarodnih simpozijih in konferencah

2. faza:
- sinteza modificiranih oligonukleotidnih zaporedij, ki nam bodo pomagala pri določevanju pred zvitih in G-kvadrupleksnih struktur
- sinteza delno z 15N in 13C izotopsko označenih oligonukleotidov
- izvedbo nadaljnjih NMR eksperimentov potrebnih za asignacijo kemijskih premikov
- uporaba komplementarnih tehnik (UV, CD) za določitev talilne temperature, usmerjenost verig
- predstavitev rezultatov na mednarodnih simpozijih in konferencah ter pripravo članka v mednarodni reviji

3. faza:
- priprava omejitev razdalj in ostalih strukturnih omejitev
- molekularno modeliranje s simulacijo počasnega ohlajanja
- določitev 3D strukture
- predstavitev rezultatov na mednarodnih simpozijih in konferencah ter pripravo članka v mednarodni reviji

3. BIBLIOGRAFSKE REFERENCE, KI IZHAJAJO NEPOSREDNO IZ IZVAJANJA PROJEKTA

Objavljeni povzetek znanstvenega prispevka na konferenci
GALER, Petra, WANG, Baifan, ŠKET, Primož, PLAVEC, Janez. Reversible pH switch of human telomere two-quartet G-quadruplexes. V: PODBEVŠEK, Peter (ur.), PLAVEC, Janez (ur.). Advances in noncanonical nucleic acids : ANNA 2016, Ljubljana, Slovenia, May 18-20, 2016. Ljubljana: Slovenian NMR Centre, National Institute of Chemistry, 2016, str. 35. [COBISS.SI-ID 5922842]

GALER, Petra, WANG, Baifan, ŠKET, Primož, PLAVEC, Janez. Structural basis for a reversible G-quadruplex pH switch : an NMR study. V: Book of abstracts, XXII International Roundtable on Nucleosides, Nucleotides and Nucleic Acids, July 18-22, 2016, Paris, (France). Paris: [s. n.], 2016, str. 365-366. [COBISS.SI-ID 5957658]

WANG, Baifan, GALER, Petra, ŠKET, Primož, PLAVEC, Janez. Structural basis for a reversible G-quadruplex pH switch. V: Book of abstracts, XXII International Roundtable on Nucleosides, Nucleotides and Nucleic Acids, July 18-22, 2016, Paris, (France). Paris: [s. n.], 2016, str. 427-428. [COBISS.SI-ID 5957914]

4. LOGOTIP ARRS IN DRUGIH SOFINANCERJEV

arrs javna agencija za raziskovalno dejavnost