Baktērijas Borrelia burgdorferi proteīna BBP28 strukturālie pētījumi

Abstract

Laima slimība ir visizplatītākā ar vektoriem pārnēsātā slimība Amerikas Savienotajās Valstīs. Neraugoties uz tās plašo izplatību un smagajiem slimības simptomiem, pret to vēl aizvien nav pieejama vakcīna. Darba mērķis bija ekspresēt Laima slimības izraisītājas, baktērijas (Borrelia burgdorferi), ar membrānu saistīto lipoproteīnu BBP28 un noteikt tā struktūru. Izmantojot KMR datus, tika aprēķinātas divas BBP28 proteīna struktūras - viena pilna garuma un otra saīsinātai proteīna sekvencei, kas nesatur nestrukturēto 27 aa garo N gala segmentu. Strukturēto BBP28 daļu veido piecas α-spirāles un 14 aa gara virkne C-galā, kas kovalenti piesaistīta ar disulfīda saiti pie 4. un 5. α-spirāli savienojošās cilpas. Izmantojot MALDI-TOF masspektrometriju, tika noteikts, ka BBP28 varētu veidot nekovalenti saistītus oligomērus, tomēr KMR T1 un T2 relaksācijas laika mērījumi pierādīja, ka šķīdumā BBP28 atrodas monomēra formā. Darbs tika izstrādāts Latvijas Organiskās sintēzes institūtā no 2015. gada aprīļa līdz 2017. gada jūnijam.

Lyme disease is the most widespreaded vector transmitted disease in United States of America. Despite its prevalence, a Lyme disease vaccine is not available yet. The aim of bachelor's thesis is to produce Lyme disease causing bacteria (Borrelia burgdorferi) outer membrane lipoprotein BBP28, and determine its structure. During the research two structures of BBP28 protein were determined using NMR data - one for full length BBP28 sequence, and the other for truncated version of BBP28, lacking the unstructured N-terminal segment consisting of 27 amino acids. Structured part of BBP28 consists of 5 α-helices and a 14 amino acid long C-terminal strand, covalently attached to a loop connecting helices 4 and 5. MALDI-TOF analysis indicated that BBP28 could form oligomers via non-covalent interactions. Nonetheless, NMR T1 and T2 relaxation time measurements showed that in solution BBP28 is in monomeric state. Research was carried out in Latvian Institute of Organic Synthesis, from April 2015 to June 2017.