Opis:
Białka są podstawowymi składnikami żywych organizmów. Zrozumienie podstaw ich
funkcjonowania jest bardzo ważne z wielu powodów – począwszy od znalezienia odpowiedzi na
fundamentalne zagadki fenomenu życia, do wypracowania nowych zastosowań medycznych.
Białka są długimi łańcuchami złożonymi z aminokwasów i są one w stanie pełnić swoją funkcję,
jeśli w wyniku procesu zwijania przyjmą pewien szczególny kształt, określany jako stan natywny.
Przez wiele lat uważano, iż w stanie natywnym białka nie mogą być zawęźlone, gdyż wymagałoby
to zbyt skomplikowanego procesu zwijania. Jednakże w ostatnich dwóch dekadach odkryto wiele
białek z węzłami, a w ostatnim czasie studiowanie zawęźlonych białek stało się samodzielnym,
aktywnie rozwijanym kierunkiem badań. Kierunek ten jest wysoce interdyscyplinarny i łączy
zagadnienia biofizyki, matematycznej teorii węzłów, bioinformatyki, biologii strukturalnej, etc.
Należy podkreślić, iż kierownik tego projektu jest uznaną w świecie specjalistką, która dokonała
wielu ważnych odkryć w tej dziedzinie.
Głównym celem niniejszego projektu jest zrozumienie własności najbardziej złożonych
zawęźlonych struktur białkowych, które odkryliśmy ostatnio w superrodzinie SpouT
metylotransferaz. Struktury te zawierają dwa węzły, i w związku z tym określamy je jako białka
podwójnie zawęźlone. Istnieją one w patogenach oraz w organizmach żyjących w warunkach
ekstremalnych.
W szczególności, w ramach tego projektu zamierzamy odkryć jak podwójne zawęźlenie
wpływa na proces zwijania białek, ich aktywność biologiczną, oraz degradację w proteozomie.
Nasze badania będą prowadzone w oparciu o symulacje komputerowe, oraz będą poparte
eksperymentami przeprowadzanymi we współpracującym z nami laboratorium.
Oprócz ściśle naukowych rezultatów tego projektu, jesteśmy przekonani, że jego wyniki
będą prowadzić także do nowych odkryć w medycynie, które mogą wpłynąć na poprawę jakości
naszego życia. W szczególności, białko TrmD, które też zamierzamy badać w ramach tego
projektu, jest obecne we wszystkich 12 opornych na leki bakteriach, określanych jako patogeny o
wysokim priorytecie, których listę niedawno ogłosiła Światowa Organizacja Zdrowia. TrmD jest
zatem bardzo dobrym celem przeciwbakteryjnym do projektowania leków, i wyniki tego projektu
mogą odegrać rolę w projektowaniu nowych antybiotyków. Ponadto zrozumienie własności
podwójnie zawęźlonych białek powinno prowadzić do nowych zastosowań w bioinżynierii – w
szczególności wiadomo, że zapętlenie białek zwiększa ich stabilność, toteż zrozumienie własności
białek podwójnie zawęźlonych powinno prowadzić do stworzenia bardziej stabilnych nanostruktur
– enzymów.
Niniejszy projekt będzie prowadzony w uznanym Centrum Nowych Technologii na
Uniwersytecie Warszawskim, który jest najlepszym uniwersytetem w Polsce. Kierownik projektu
jest specjalistką o międzynarodowej renomie w dziedzinie badania topologicznych własności
białek, a badania prowadzone przez grupę działającą w ramach tego projektu będą wspierane przez
uznane laboratorium doświadczalne, mające doświadczenie w prowadzeniu eksperymentów
z zawęźlonymi białkami.
Podsumowując, niniejszy projekt ma ambitny cel zrozumienia własności najbardziej
skomplikowanych, podwójnie zawęźlonych białek, niedawno zidentyfikowanych przez kierownika
projektu. Wyniki projektu pozwolą na zrozumienie fundamentalnych własności zawęźleń w
białkach, jak też powinny prowadzić do nowych zastosowań w medycynie i nanotechnologii.
Dotychczasowe doświadczenie kierownika projektu, wyspecjalizowana grupa badawcza,
laboratorium doświadczalne wspierające badania, oraz inspirująca atmosfera Centrum Nowych
Technologii i kampusu Ochota Uniwersytetu Warszawskiego, gwarantują pomyślą realizację tego
projektu.
|
