Doktorantka UPWr z grantem z Preludium

Agata Matera w swoim doktoracie zajęła się projektowaniem i produkcją kaskad enzymatycznych do glikozylacji związków flawonoidowych z wykorzystaniem narzędzi biologii syntetycznej, a projekt, na który zdobyła 70 tys. zł zatytułowany jest „Uniwersalna i wydajna platforma do enzymatycznej glukozylacji steroidów”.

– Steroidy mają m.in. działanie przeciwzapalne, immunosupresyjne i przeciwnowotworowe. Triada ta powoduje, że są jedną z najistotniejszych grup leków we współczesnej medycynie. Jednak szerokie spektrum ich oddziaływania sprawia, że obok efektów leczniczych wywołują również skutki uboczne, ujawniające się zwłaszcza przy długotrwałym stosowaniu – tłumaczy Agata Matera, dodając, że prace, które mają na celu modyfikowanie i uzyskiwanie nowych związków steroidowych, mogących stanowić podstawę do opracowania leków o lepszych właściwościach terapeutycznych, dają szansę na zminimalizowanie tych niepożądanych właściwości. I właśnie dlatego podobne badania są tak ważne i budzą duże zainteresowanie nie tylko w świecie stricte naukowym.

Jak wyjaśnia studentka Szkoły Doktorskiej Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocławiu, jednym ze sposobów modyfikacji związków steroidowych jest ich glikozylacja, czyli przyłączanie do nich cząsteczki cukru – proces ten nie tylko poprawia stabilność różnych związków chemicznych, ale też ich rozpuszczalność w wodzie. Co ważne, może także modyfikować właściwości biologiczne cząsteczki.

– Ale chemiczna glikozylacja związków steroidowych jest po prostu droga i skomplikowana, stąd mój projekt, nawiązujący zresztą do pomysłu z doktoratu, a więc wykorzystania reakcji enzymatycznych do przeprowadzenia omawianych modyfikacji. Ponad to zastosowanie enzymów w kaskadzie uniezależnia proces glikozylacji od dodatku drogich kofaktorów, przez co obniża jego koszt – mówi Agata Matera, która metody biokatalizy i biologii syntetycznej wykorzystywała do produkcji glikozydów flawonoidowych, cenionych m.in. ze względu na aktywność przeciwutleniającą. Związki te występują w owocach, warzywach czy czerwonym winie, jednak w niewielkich ilościach, a dodatkowo są nietrwałe, co utrudnia ich wykorzystanie w dużych badaniach laboratoryjnych, a w przyszłości – w produkcji suplementów czy leków na skalę przemysłową.

Agata Matera w swoim rocznym projekcie planuje dokonać selekcji glukozylotransferaz steroidowych, ocenić ich specyficzność substratową oraz zdolność do współpracy z syntazą sacharozy w samowystarczalnej kaskadzie glukozylującej.

– Badania, które prowadzę, są z pogranicza biologii syntetycznej i chemii organicznej. Bazą do produkcji badanych enzymów będą zmodyfikowane szczepy Escherichia coli, a wyselekcjonowane enzymy sprawdzę pod kątem ich użyteczności w większej skali – doktorantka UPWr nie kryje, że chciałaby, aby opracowana w ramach jej projektu kaskada stała się wygodną i tanią platformą do glukozylacji różnych związków steroidowych, co z jednej strony ułatwiłoby ich ocenę pod kątem właściwości leczniczych, a z drugiej mogłoby stanowić dobry punkt wyjścia do produkcji nowych leków.

– Interesuję się również inżynierią białka, która obecnie całkowicie zrewolucjonizowała badania z zakresu biokatalizy i chciałabym w przyszłości realizować również badania z tego zakresu – zaznacza na koniec dokorantka Szkoły Doktorskiej UPWr i dodaje, że odbyty przez nią staż w Novo Nordisk Foundation Center for Biosustainability na Duńskim Uniwersytecie Technicznym, podczas którego pracowała nad termostabilnością syntazy sacharozy, pozwolił jej na zagłębienie się w tę dziedzinę.

Agata Matera doktorat pisała pod okiem prof. Ewy Huszczy z Katedry Chemii Żywności i Biokatalizy UPWr. Obrona pracy zaplanowana jest jeszcze na ten rok.