The impact of mutations on the autocatalytic maturation ability and enzymatic activity of selected mammalian proteins from the Ntn-hydrolase family

L-Asparaginazy odgrywają kluczową rolę w leczeniu ostrej białaczki limfoblastycznej (ALL). Jednakże obecnie stosowane bakteryjne L-asparaginazy powodują liczne skutki uboczne. Dlatego też prowadzone są badania nad enzymami pochodzącymi z innych organizmów. W tym celu prowadzono badania nad L-asparaginazami Klasy 2 z dwóch organizmów: bydlęcia BtAIII (Bos taurus) i człowieka HsAIII (Homo sapiens) oraz ich mutantami. W ramach pracy zbadano wpływ mutacji na zdolność do auto-katalitycznego dojrzewania i aktywności enzymatycznej białek BtAIII oraz HsAIII. Przeprowadzono pomiary kinetyczne mające na celu ocenę aktywności enzymatycznej wybranych białek. Wykazano, że największa aktywność białek przypada na pH 10 (HsAIII) oraz 9-11 (BtAIII). Przeprowadzając badania biofizyczne ustalono, że większość mutantów ma zbliżoną stabilność termiczną do dzikich form. Analiza widm pochodzących z pomiarów dichroizmu kołowego potwierdziła, że dla większości białek została zachowana ich drugorzędowa struktura.

L-Asparaginases play a crucial role in the treatment of acute lymphoblastic leukemia (ALL). However, currently used bacterial asparaginases often cause numerous side effects. Therefore, research is being conducted on L-asparaginases derived from other organisms. In this study, investigations were carried out on Class 2 L-asparaginases: bovine asparaginase BtAIII (Bos taurus) and human asparaginase HsAIII (Homo sapiens), as well as their mutants. The impact of mutations on the auto-catalytic maturation and enzymatic activity of BtAIII and HsAIII proteins was examined. Kinetic measurements were performed to assess the enzymatic activity of selected proteins. It was demonstrated that the highest enzymatic activity was observed at pH 10 (HsAIII) and 9-11 (BtAIII). Through biophysical studies, it was determined that most of the mutants exhibited similar thermal stability to the wild-type counterparts. Analysis of circular dichroism spectra confirmed preservation of secondary structure in the majority of studied proteins.