hrvatski

Istraživanje kemijske reaktivnosti metalotioneina

Metalotioneini su proteini male molekulske mase, koji imaju vrlo izraženo svojstvo vezanja metala i visoki sadržaj cisteinskih ostataka (D.H. Hamer, Ann. Rev. Biochem. 55(1986) 913-951). Biološki neophodni metali bakar i cink, te toksični metali kao što su kadmij, živa i srebro induciraju sintezu metalotioneina i vežu se na njega. U tkivu dagnje (Mytilus galloprovincialis) ugrađuje se znatna količina metala, zbog čega se ovi morski bezkralježnjaci koriste kao bioindikatori za sustavno praćenje zagađenosti morske vode metalima (Th.P.O,Connor, NOAA/ORCA21, Rockville MD, 1992). U tkivima dagnje, a pogotovo u probavnoj žlijezdi, inducira se specifična vrsta proteina, a to je metalotionein. Zbog široke rasprostranjenosti u kralježnjaka kao i u beskralježnjaka, metalotioneini se smatraju potencijalnim biomarkerima zagađivanja okoliša metalima (G. Roesijadi, Comp. Biochem. Physiol. 113C(1996)117-123). Ovim projektom predlažemo da se istraži kemijska reaktivnost metalotioneina izoliranih iz dagnji, o čemu u svjetskoj znanosti nedostaju podaci. Cilj predloženih istraživanja je određivanje stehiometrijskog odnosa ukupno vezanih metalnih iona po molekuli proteina, zatim koncentracijskih konstanti stabilnosti te brzine disocijacije metal-tionein kompleksa, odnosno utjecaja drugih metalnih iona i liganada na početni sastav metal-tionein kompleksa. Za ostvarenje ciljeva istraživanja izolirat ćemo i pročistiti izoforme metalotioneina iz tkiva dagnje primjenom provjerenih biokemijskih postupaka (J. Pavičić i suradnici,Mar.Chem. 36(1991)249-265). Kemijsku reaktivnost metalotioneina istražit ćemo primjenom voltametrijskih tehnika koje imaju visoku osjetljivost određivanja te mogućnost razlikovanja dviju grupa kemijskih oblika metala - labilnih i inertnih (B. Raspor i J. Pavičić, Fres.Z. Anal. Chem. 354(1996)529-534). Udio labilnih prema inertnim kemijskim oblicima metala sa i bez dodatka metalotioneina ispitat ćemo primjenom različitih načina pobude radne elektrode, koja će biti viseća živina kap, te ćemo primijeniti različite načine obrade eksperimentalnih rezultata (B. Raspor, J. Pavičić, Croat. Chem. Acta 70(1997)247-257). Iz pregleda svjetske literature slijedi da metalotioneini izolirani iz dagnje nisu karakterizirani s obzirom na stehiometrijski odnos vezanih metala po molekuli proteina, na konstante stabilnosti i brzinu disocijacije metal-tionein kompleksa, što predstavlja sadržaj ovog prijedloga. Predložena istraživanja imaju dvojaku važnost: 1) doprinose temeljnom znanju o kemijskoj reaktivnosti ove specifične i inducibilne vrste proteina; 2) u primijenjenim istraživanjima doprinose razumijevanju uloge metalotioneina u biološkim sustavima, zbog čega je neophodno temeljito izučiti reaktivnost metalotioneina u uvjetima međusobnog djelovanja biološki neophodnih i toksičnih metala.

metalotionein; konstante stabilnosti; konstante brzine disocijacije kompleksa

nije evidentirano