|
Male biomolekule: nova kemija, fiziologija i
patofiziologija
Dr. Mirko Poje
Dr. Boris Ročić
Dr. Marijana Vučić Lovrenčić
Težište istraživanja je na ispitivanju temeljnih aspekata organske kemije purina i
biomolekula koje sadrže guanidinium skupinu što je preduvjet za proučavanje njihove
biokemijske reaktivnosti i fiziološke uloge. Određivanje strukture i mehanizama reakcije,
istraživanje putova oksidacije, identifikacija ključnih prolaznih intermedijara i spoznaje
o njihovim bitnim svojstvima, posebno su važni u tom smislu.
Istraživanja su usmjerena na razvoj novih sintetskih metoda i strategija, novih sustava,
svojstava i procesa, te na poboljšanje postojećih metoda za studij malih biomolekula
(purini, kreatin, dušikov oksid) a provode se u okviru projekata:
|
1) Nova
oksidativna kemija purina (glavni istraživač: dr. Mirko Poje),
koja obuhvaća sintezu novih kemijskih modela i određivanje struktura; Kako bi se na
molekularnoj razini uopće i moglo razmatrati sve one raznovrsne putove oksidacije u kojima
sudjeluju purini, potrebno je proširiti postojeće spoznaje o strukturi i svojstvima svih
stanja u oksidoredukciji. Na istraživanju tih modela već su polućeni značajni rezultati.
Nejasnoće koje još uvijek zakrivaju pravu prirodu mehanizama u dobrom dijelu važnih
biokemijskih reakcija jako sužavaju sve rasprave o mogućim biološkim aspektima. Rad
usmjeren na otkrivanje novih reakcija i struktura mogao bi dati bitno nove spoznaje o
biološkim procesima što je osobito važno za potpunije razumijevanje staničnih funkcija.
Istraživanja kemije koja je nerazdvojno povezana s kinonoid/semikinonoid sustavom, tek su
na početku. Molekulska i elektronska svojstva semikinonoidnog redoks stanja mogu se bolje
istražiti s pomoću absorbcijskih i ESR spektara;osobita je pozornost zato usmjerena na
interakciju s redoks-aktivnim ionima metala i biološkim slobodnim radikalaima, naročito s
dušikovim oksidom. Cilj kemijskog istraživanja je određivanje strukture ključnih
reakcijskih produkata i međuprodukata, studij mehanizama, priprava stereokemijskih modela
i određivanje konfiguracije biokemijski osobito važnih spojeva. |

|
|
2) Uloga purina u etiologiji šećerne
bolesti (glavni istraživač: dr. Boris Ročić), ponajprije obuhvaća
studij molekularne etiologije na in vitro modelima, s osobitim obzirom na efekte i
mehanizme u vezi s humanim Langerhansovim otočićima; urat ima fiziokemijska svojstva koja
ga čine iznimno prikladnim primarnim biološkim antioksidansom i sve je očitije da je u
čovjeka upravo on zamjena za neke bitne funkcije askorbata. Ubikvitnost u prirodi otvara
nova pitanja o metabolizmu i funkciji urata; ti problemi jednostavno još nisu dovoljno
istraženi , niti su poznati potencijalni antimetaboliti koji se izvode oksidativnim
transformacijama. Postoje brojna izvješća o nekim bolestima koje su vjerojatno povezane s
defektima u metabolizmu urata(npr., šećerna bolest, Reyov sindrom, kardiovaskularne
bolesti). Još od otkrića aloksanskog dijabetesa javljaju se rasprave o mogućoj ulogi
spojeva strukturno sličnih aloksanu u etiologiji šećerne bolesti. Aloksanu slični derivati
mokraćne kiseline pokazuju izraziticitotoksički efekt na B-stanicama pankreatičkih
Langerhansovih otočića u štakora, što je obnovilo zanimanje za hipotezu prema kojoj bi
aberacije u metabolizmu purina mogle biti važne u etiologiji šećerne bolesti. Razmatrana
je mogućnost da bi aloksanska kiselina mogla biti zasad neidentificirani prekursor
urinarnog mesoksalata. U fiziološkim uvjetima, naime, aloksan se brzo razgrađuje u
aloksansku kiselinu; to ukazuje kako bi se veza između aloksanu sličnih spojeva i šećerne
bolesti mogla istražiti putem stabilnijih derivata. Osim toga razmatra se i mogićnost
prema kojoj bi uloga urata u šećernoj bolesti mogla biti isključivo antioksidacijska
zaštita purina u DNK. Lako je moguće da upravo nezaštićeni purini u DNK, poput guanina,
budu oksidativno transformirani, i tako u konačnom slijedu postanu uzrokom stvaranja
autoantitijela na B-stanice Langerhansovih otočića, što dovodi do njihove destrukcije i
prestanka lučenja insulina. |

 |
|
3) Biomolekule
guanidinskog tipa u šećernoj bolesti (glavni istraživač: dr. Marijana
Vučić Lovrenčić) usmjereno je prije svega k rasvijetljavanju mehanizama
insulinotropnog djelovanja kreatina , s posebnim naglaskom na moguću ulogu sustava
kreatin-kinaze na fiziologiju izlučivanja insulina i insulinsku rezistenciju i ulogu u
antihiperglikemijskom efektu koji prati fizičku aktivnost u bolesnika od šećerne bolesti. |

|
|