Ομάδα Βιομοριακού NMR &
Σχεδιασμού/Προσομοίωσης Βιοδραστικών Μορίων Φαρμακευτικής Σημασίας
Τμήμα Φαρμακευτικής
Επιστημονικός Υπεύθυνος Ομάδας
Γεώργιος Α. Σπυρούλιας, PhD, Καθηγητής, Τμήμα Φαρμακευτικής,
Επιστημονικά Υπεύθυνος του έργου INSPIRED - Πανεπιστήμιο Πατρών
Συνεργαζόμενοι Ερευνητές
Ερευνητική Δραστηριότητα
Η ερευνητική δραστηριότητα της ομάδας εστιάζει στην εφαρμογή τεχνικών μοριακής βιολογίας, αναλυτικών και φυσικοχημικών μεθόδων συμπεριλαμβανομένης της Φασματοσκοπίας Βιομοριακού NMR σε στερεά κατάσταση και διάλυμα, με στόχο την παρασκευή, απομόνωση/εμπλουτισμό και χαρακτηρισμό φαρμακευτικών στόχων. Εφαρμόζεται ένας μεγάλος αριθμός τεχνικών, όπως φασματοσκοπίες Υπεριώδους-Ορατού (UV-visible), Κυκλικού Διχρωϊσμού (CD), Φθορισμού, NMR καθώς και άλλες τεχνικές για τη μελέτη σε ατομικό επίπεδο, της δομής, της δυναμικής της αλληλεπίδρασης των πρωτεϊνών με άλλα βιομόρια (πρωτεΐνες, RNA/DNA) και βιοδραστικές ενώσεις ή γνωστές φαρμακευτικές ανώσεις. Σε συνδυασμό με τα παραπάνω, εκτελούνται βιοχημικές μελέτες και σε συνεργασία με τις άλλες ομάδες του έργου, μελετάται η Σχέση Δομής-Λειτουργίας βιομορίων τα οποία εμπλέκονται σε σημαντικές βιολογικές λειτουργίες κι αποτελούν φαρμακευτικούς στόχους με μεγάλο ενδιαφέρον. Τέτοια βιομόρια είναι μεταλλοένζυμα, αιμοπρωτεΐνες, Ε3 λιγάσες ουβικιτίνης, πρωτεΐνες οι οποίες αναγνωρίζουν και αλληλεπιδρούν με μόρια RNA, ιϊκές πρωτεΐνες και άλλες πρωτεΐνες οι οποίες εμπλέκονται στο μονοπάτι της της ADP-ριβοζυλίωσης.
- Σύστημα Θερμιδομετρίας Ισόθερμης Τιτλοδότησης (Isothermal Titration Calorimetry, ITC) για την ανάλυση της κινητικής και της θερμοδυναμικής της αλληλεπίδρασης βιομορίων
- Σύστημα απόλυτου προσδιορισμού της μοριακής μάζας και της υδροδυναμικής ακτίνας βιομορίων (Size Exclusion Chromatography coupled with Multiple Angle Light Scattering, SEC-MALS)
- Γεννήτρια αερίου αζώτου για αδιάλειπτη παροχή αερίου αζώτου για μετρήσεις με το Φασματοσκόπιο CD
- Φθορισμόμετρο μικρών όγκων διαλυμάτων
Συμμετοχή στις Ενότητες Εργασίας
Η ομάδα συμμετέχει στις Ενότητες Εργασίας, 1, 4, 5, 8 και 9.
Παροχή Υπηρεσιών προς Εξωτερικούς Χρήστες
Η ομάδα παρέχει την επιστημονική και τεχνική καθοδήγηση σε εξωτερικούς χρήστες για την παρασκευή, απομόνωση/εμπλουτισμό, και χαρακτηρισμό ανασυνδυασμένων πρωτεϊνών ή άλλων βιομορίων (RNA) διαθέτοντας 3 ανακινούμενους επωαστήρες ρυθμιζόμενης θερμοκρασίας για βακτηριακές καλλιέργειες κι ένας βιοαντιδραστήρα για βακτηριακές καλλιέργειες αλλά και για ζύμες, σειρά από συστήματα χρωματογραφίας και πολλά φασματοφωτόμετρα. Επίσης, η ομάδα, αναλαμβάνει να εκτελέσει απομόνωση/εμπλουτισμό, αναλύσεις και φυσικοχημικό ή δομικό χαρακτηρισμό (πολυ)πεπτιδίων, πρωτεϊνών και συμπλόκων τους με αλλα (βιο)μόρια.
Διαθέσιμος Εξοπλισμός
Ανακινούμενους επωαστήρες, βιοαντιδραστήρα και (υπερ)φυγοκέντρους
Θερμικούς κυκλοποιητές και Sonicator
Συστήματα Χρωματογραφίας HPLC/FPLC
Φασματοφωτόμετρα UV-visible μεγάλων και μικρών όγκων διαλυμάτων
Φασματοσκόπιο Κυκλικού Διχρωϊσμού (CD) με σύστημα διαβάθμισης θερμοκρασίας
Φασματοσκόπιο NMR 700MHz εφοδιασμένο με 4 κανάλια συχνοτήτων, Cryoprobe και δειγματοφορέα 24 θέσεων
Σύστημα Απεικόνισης και φωτογράφισης πηκτών
Θάλαμο εργασίας υπό αναερόβιες (ή ρυθμιζόμενων, χαμηλών, επιπέδων οξυγόνου) συνθήκες
Δεξαμενή Υγρού αζώτου, δοχεία υγρού αζώτου και 2 Καταψύκτες -80οC
Φυγόκεντροι μικρών και μεγάλων όγκων και Υπερφυγόκεντρο μεγάλων όγκων
Από το Φθινόπωρο του 2021 θα διαθέτει στους χρήστες της υποδομής επιπλέον εξερευνητικό εξοπλισμό:
- Ψυκτικός Θάλαμος (Cold Room) εφοδιασμένος με σύστημα απομόνωσης/εμπλουτισμού πρωτεϊνών (Fast Protein Liquid Chromatography, FPLC)
- Σύστημα Θερμιδομετρίας Ισόθερμης Τιτλοδότησης (Isothermal Titration Calorimetry, ITC) για την ανάλυση της κινητικής και της θερμοδυναμικής της αλληλεπίδρασης βιομορίων
- Σύστημα απόλυτου προσδιορισμού της μοριακής μάζας και της υδροδυναμικής ακτίνας βιομορίων (Size Exclusion Chromatography coupled with Multiple Angle Light Scattering, SEC-MALS)
- Γεννήτρια αερίου αζώτου για αδιάλειπτη παροχή αερίου αζώτου για μετρήσεις με το Φασματοσκόπιο CD
- Φθορισμόμετρο μικρών όγκων διαλυμάτων
Σύστημα Χρωματογραφίας οργανικών μορίων και πρωτεϊνών (HPLC/FPLC)
Φασματοσκόπιο Κυκλικού Διχρωϊσμού (CD)
Βιοαντιδραστήρας 2,5lt
Σύστημα απεικόνισης και φωτογράφισης πηκτών
Ενδεικτικές Δημοσιεύσεις
- C. Tsika, E Melekis, SA Tsatsouli, N Papageorgiou, MJ Maté, B Canard, B Coutard, D Bentrop, G.A. Spyroulias. Deciphering the Nucleotide and RNA Binding Selectivity of the Mayaro Virus Macro Domain. J Mol Biol. 431:2283-2297 (2019)
- Kaliatsi, A. Argyriou, G. Bouras, M. Apostolidi, P. Konstantinidou, A.-N. Sokat, G.A. Spyroulias, C. Stathopoulos. Functional and structural aspects of La overexpression in lung cancer. J. Mol. Biol. 432, 166712 (2020)
- A. Gallo, A. Tsika, N.K. Fourkiotis, F. Cantini, L. Banci, S. Sreeramulu,·H. Schwalbe, G.A. Spyroulias. 1H,13C and 15N chemical shift assignments of the SUD domains of SARS‑CoV‑2 non‑structural protein 3c: “the N‑terminal domain‑SUD‑N”. Biomolecular NMR Assignments, 15, 85-89 (2021)
- I. Makrynitsa, A.I. Argyriou, G. Dalkas, D.A. Georgopoulou, M. Bantzi, A. Giannis, A. Papapetropoulos, G.A. Spyroulias. Backbone and side chain NMR assignments of the H‑NOX domain from Nostoc sp. in complex with BAY58‑2667 (cinaciguat). Biomolecular NMR Assignments 15, 53-57, (2021)
- A. Gallo, B. Fourkiotis, A.C. Tsika, G.A.Spyroulias & COVID19-NMR consortium. Large-scale recombinant production of the SARS-CoV-2 proteome for high-throughput and structural biology applications. Frontiers in Molecular Biosciences 8, 653148, doi: 10.3389/fmolb.2021.653148, (2021)