Fehérjekrisztallográfia, mágneses magrezonancia-spektroszkópia és molekulamodellezés segítségével vizsgáltuk az összefüggéseket néhány metalloprotein, valamint egy új típusú, rendezetlen fehérje szerkezete és működése között. Hatékony módszert fejlesztettünk ki a reakcióút kvantummechanikai számítására enzimekben. Tisztáztuk a DNS javításában fontos szerepet játszó dUTPáz által katalizált reakció legtöbb részletét. Meggyőző bizonyítékokat szolgáltattunk arra, hogy az enzimatikus foszfáthidrolízis során a dUTPázban nagy energiájú, trigonális bipiramisos elrendeződésű intermedier keletkezik. Kimutattuk, hogy a KAR-2 nevű molekula más, biszindol típusú ligandumoktól eltérő módon kötődik a kalmodulinhoz, ez magyarázza különleges fiziológiai hatását. Elvégeztük a hemoglobin hem-csoportjainak normál koordináták szerinti analízisét, amiből következtetéseket vontunk le a szerkezetre vonatkozóan. A deformációk azt mutatják, hogy a hem csoport szerkezete érzékeny a molekula távoli részében kötődő effektor jelenlétére, ami az allosztérikus szabályozás hatásmechanizmusának a tercier szerkezettel való kapcsolatát támasztja alá. A közelmúltban egy új agy-specifikus fehérjét izoláltunk, melynek átlagos rendezetlensége 46-47%, tehát szerkezet nélkülinek tekinthető. Részletes vizsgálatokat végeztünk e fehérje, illetve különböző fehérjékkel képezett komplexe szerkezetére vonatkozóan. | We investigated the relationship between the structure and activity of some metalloproteins and a new unfolded protein. We developed an efficient method for the quantum mechanical calculation of the reaction path in enzymes. Most details of the reaction catalysed by dUTPase, playing an important role in DNA repair, have been clarified. We provided convincing evidence that during enzymatic phosphate hydrolysis a high-energy, trigonal bipyramidal intermediate is formed. We have shown that the molecule KAR-2, in contrast to other bisindole-type ligands, has a different binding mode to calmodulin, which explains its special physiological effect. We performed the normal co-ordinate analysis of the hem groups of haemoglobin and derived conclusions on their structure. The deformations indicate that the structure of the hem group is sensitive to the presence of an effector bound in a distant region of the molecule. This finding supports the relation between the allosteric mechanism of action and the tertiary structure. Recently we isolated a new brain-specific protein, which is 46 to 47 per cent disordered, i.e. it can be considered as unfolded. We made detailed studies on the structure of this protein and its complex with others
