@phdthesis{
author = "Aćimović, Jelena M.",
year = "2012",
abstract = "α-Dikarbonilna jedinjenja su veoma reaktivna, reaguju sa nukleofilnim grupamabocnih ostataka Lys i Arg, N-terminalnom amino-grupom i tiol-grupom ostatka Cys napovršini molekula proteina i tako ih modifikuju. U disertaciji je ispitan doprinos tiolgrupemodifikaciji proteina metilglioksalom (MG), kinetika i konkurentnost overeakcije u odnosu na reakcije amino- i guanidino-grupe. Nađeno je da i pored malezastupljenosti tiol-grupe na površni molekula proteina (kod HSA oko 80 puta manja uodnosu na ukupan broj amino- i guanidino-grupa) ona reaguje u velikom procentu (do65 %), ucestvuje u umrežavanju molekula proteina (stvaranju dimera i oligomera) prekonagrađenih HSA-MG (HSA-amino-MG ili HSA-SH-MG) intermedijera sa udelom od4% u slucaju nedovoljne kolicine metilglioksala Povecanje koncentracije metilglioksalautice na brzinu reakcije sa tiol-grupom, na vreme uspostavljanja ravnoteže, na doprinostiol-grupe modifikaciji molekula proteina, ali ne utiče na procenat izreagovanih grupa ustanju ravnoteže (60 %), što omogucava ekstrapolaciju dobijenih rezultata na niže,fiziološke koncentracije metilglioksala.U okviru teze su razvijene spektrofotometrijske metode zasnovane na reakcijiamino-grupa sa p-benzohinonom i guanidino-grupa sa reagensom koji sadrži timol inatrijum-hipobromit. Metode su precizne (RSD u opsegu 1.2-1.8 %, odnosno 0.9–2.0%, resp.) i tačne (100.6 ± 1.2 %, 99.8 ± 0.8 %, redom), što ih cini pogodnim zakvantifikaciju ovih grupa za vreme karbonilovanja in vitro.Uticaj mikrookoline tiol-grupe na njenu reakciju sa metilglioksalom ispitan je saaminokiselinama (Cys, NAcCys i CMC), peptidom (GSH) i proteinom (HSA).Utvrđeno je da mikrookolina –SH grupe utice na njenu reaktivnost i na prinos proizvodareakcije. Reaktivnost tiol-grupe opada u nizu Cys>GSH>NAcCys, za sve ispitivaneodnose koncentracija reaktanata. CMC ne reaguje sa metilglioksalom. Prisustvo α-amino-β-merkapto-etanske grupe u tiol-jedinjenju povecava reaktivnost tiol-grupe.Predožen je reakcioni put za reakciju Cys i metilglioksala po kome slobodna α-amino-grupa molekula Cys (cija je tiol-grupa u reakciji sa metilglioksalom vecnagradila hemitioacetal), reaguje sa slobodnom acetil-karbonilnom grupomhemitioacetala. Stvara se tiazolidinski intermedijer, koji dalje prelazi u stabilniji proizvod Cys-MG-glikozilamin..., α-Dicarbonyles are reactive compounds that react with the nucleophilic groupsof Lys and Arg side chains, thiol group of Cys and N-terminal amino on the proteinsurface, modifying them. In this thesis, the contribution of thiol group to proteinmodification with methylglyoxal (MG), kinetics and competitivness of this reactionwith those of amino and guanidino groups reactions were inestigated. Although lessabundant, thiol groups present on the protein surface (approx. 80 times lower then totalnumber of amino and guanidino groups in HSA), are found to be reactive inconsiderable percentage (up to 65 %) and are participated in protein cross-linking(dimer and oligomer production), through HSA-MG intermediates (HSA-amino-MG orHSA-SH-MG), with 4% in case of unsufficient amount of MG. Increase inmethylglyoxal concentration influences the reaction rate with thiol group, the time forthe reaction to reach equilibrium and the contribution of thiol group to modification ofproteins, yet it has no influence on the percent of reacted groups (60 %) when chemicalequilibrium is reached, enabling extrapolation of the obtained results to lower,physiological concentrations of methylglyoxal.Spectrophotometric methods, based on the reaction of amino groups with pbenzoquinoneand guanidino groups with thimol and sodium hypobromite reagent, havebeen developed. The methods are precise (RSD 1.2-1.8 % and 0.9–2.0 %, respectively)and accurate (100.6±1.2 %; 99.8±0.8 %, resp.), and therefore suitable for quantificationof these groups during carbonylation process in vitro.The influence of microenviroment of thiol group on its reactivity with MG hasbeen examined using amino acids (Cys, NAcCys and CMC), peptide (GSH) and protein(HSA). It has been shown that microenviroment of thiol group influences its reactivityand the product yield. The reactivity of thiol group decreases in the orderCys>GSH>NAcCys, for all concentration ratios examined. CMC doesn’t react withMG. The presence of α-amino-β-mercapto ethane group in thiol compound increases thereactivity of thiol group.The reaction pathway for Cys and MG reaction was proposed, in which the freeα-amino group of Cys (whose thiol group is already in the form of hemithioacetale with MG) reacts with the free acetil carbonyl group of hemithioacetale...",
publisher = "Универзитет у Београду, Хемијски факултет",
journal = "Универзитет у Београду",
title = "Modifikacija -SH grupe proteina α- dikarbonilnim jedinjenjima : identifikacija proizvoda, mogućnosti određivanja i primene u kliničkoj praksi, Modification of protein - SH group with α-dicarbonyl compounds: identification of products, the possibilities of determination and application in clinical practice",
url = "https://hdl.handle.net/21.15107/rcub_nardus_3490"
}