Amyloidní agregace má vynikající biomedicínský, bio- a strukturálně-chemický význam a v posledních desetiletích přitahuje trvalý zájem (B.S. Blumberg a D.C. Gajdusek za Kuruovu chorobu (1976) a S.B. Prusiner za pochopení prionového dědictví (1997) obdržel Nobelovu lékařskou cenu). Vědeckých průlomů v této oblasti lze dosáhnout pouze tehdy, pokud existuje vysoký stupeň součinnosti mezi výzkumnými pracovníky, kritickými počty a zdroji. Potřebná syntetická, biochemická, spektroskopická, modelovací, bioanalytická a nanotechnologická kapacita je nyní k dispozici na ELTE TTK. Zaměřujeme se na vývoj testovacích systémů proteinů, racionální návrh, in vitro/vivo výrobu a vývoj biokompatibilních nanosystémů. Abychom dosáhli našich výzkumných cílů, máme v úmyslu vytvořit centrum excelence, které může přinést významné průlomy v této oblasti díky rozvoji spolupráce v celé oblasti molekulární biochemie, která kombinuje šest různých přístupů a šest různých perspektiv. Pochopení prostorové struktury a dynamiky proteinů je výzkumný úkol, který má biomedicínský, sociální a ekonomický význam nad rámec chemické zvědavosti a významu. Proteiny lze identifikovat téměř ve všech částech živých organismů a účinně fungovat, v souladu s jejich prostředím, jako komplexní systémy, s dobře regulovanými interakcemi bílkovin a bílkovin v pozadí a s oligo a polymerizačními procesy (Tory, Perczel, Nature Genetics 2014). Tyto procesy však někdy vedou k agregaci a amyloidní slepé uličky. Změna konformace, kterou Alois Alzheimer diagnostikoval již více než 100 let, ale dosud nebyla přesně pochopena na molekulární úrovni, je pouze jednou z amyloidních agregací, které se vyskytly v procesu „zrání bílkovin“. Agregace je termodynamicky příjemce (Perczel 2007), a její podrobné pochopení a použití jsou ústředními prvky naší aplikace. Kromě abnormální agregace proteinů je také známa řada nepatogenních agregací. Funkční amyloidy hrály důležitou roli v evoluci bakterií (Pseudomonas), plošných proteinů (Plasmodium), pavoučího hedvábí, biofilmů, adhezních proteinů atd.; vyznačují se svou stabilitou, flexibilitou, pevností v tahu. Naše aplikace staví na novém a cílově orientovaném propojení šesti výzkumných skupin ELTE TTK s odlišným vědeckým zázemím a fungujících s vynikajícími výsledky. Integrovaný teoretický, experimentální a instrumentální výzkumný tým může realizovat návrh, syntézu a rozsáhlé zkoumání nanosystémů na bázi peptidů a proteinů, v nichž je běžným prvkem prostorová struktura odrážející ß agregaci. Biomolekuly této prostorové struktury zahrnují amyloidní, sférický zip a adhesiv ß-vlákna a vlákna. Mají oba potenciál pro vědu o materiálech (samoorganizované, kompaktní nanosystémy, biokompatibilní lepidla) a mohou řešit závažné problémy vědy o živé přírodě, jako je Alzheimerova choroba (APP › ß1–42 agregace) a Parkinsonova choroba (agregace?-synukleinu), diabetes mellitus (IAPP agregace) nebo typ rakoviny způsobený nedostatečně aktivním supresorem nádoru p53 v důsledku agregace (Knowles 2014). Koordinace preparativního, spektroskopického a krystalografického výzkumu v šesti skupinách (Perczel), kvantové chemie (Císař) a matematické (Grolmus) modelování, koloidní chemie (Kiss), řízené peptidové a proteinové evoluční testy (Pál) a in vivo genetická díla (Vellai) umožňují rozvoj cíleného, ale ambiciózního výzkumu na ELTE. Všichni tito žadatelé jsou aktivní a efektivní výzkumní pracovníci po desetiletí (kumulativní údaje: >1000 oznámení, >20000 referencí, >30 let výzkumné zkušenosti v zahraničí, >40 PhD studenti), kteří spravují 5–20 in silico, in vitro a in vivo výzkumné podpůrné týmy, vést MTA-ELTE výzkumný tým, provozovat NMR, X-ray, ECD, VCD, AFM, SPR, SEM zařízení. Ačkoli stovky proteinů byly popsány jako spontánně tvořící amyloidy za fyziologických nebo mírně odlišných okolností, molekulární detaily a kinetické parametry procesů jsou do značné míry neznámé – lze použít pouze občasné rozptyl světla, fluorescence a EM data. (V průběhu našich kontrolních studií před přípravou aplikačního plánu, v případě variant peptidového léčivého přípravku (exenatidu) používaného k léčbě diabetu 2. typu jsme objevili amyloidní trénink, který by mohl být vyvolán změnami životního prostředí – unikátní testovací systém, který by mohl být „referenčním“ systémem transformace amyloidů). Pomocí spektroskopických (ECD, VCD) a NMR metod, máme v úmyslu shromáždit aminokyselin specifické informace o detailech amyloidní trénink, což může vést k rozvoji spektroskopického protokolu „amyloidní rozpoznávání“. Máme v úmyslu zkoumat ochranu proti specifickým sekvencím pomocí bílé oktarografie pomocí „přirozeně“ acilpeptidu zapojeného do rozpadu amyloidu β-p...