Η συγκέντρωση αμυλοειδών είναι εξαιρετικής βιοϊατρικής, βιοχημικής και δομικής χημικής σημασίας και έχει προσελκύσει συνεχές ενδιαφέρον τις τελευταίες δεκαετίες (B.S. Blumberg και D.C. Gajdusek για τη νόσο του Kuru (1976) και S.B. Prusiner για την κατανόηση της κληρονομιάς πριόν (1997) έλαβαν το Νόμπελ Ιατρικής Βραβείου). Επιστημονικές ανακαλύψεις στον τομέα αυτό μπορούν να επιτευχθούν μόνο εάν υπάρχει υψηλός βαθμός συνέργειας μεταξύ ερευνητών, κρίσιμων αριθμών και πόρων. Η απαραίτητη ικανότητα συνθετικής, βιοχημικής, φασματοσκοπικής, μοντελοποίησης, βιοαναλυτικής και νανοτεχνολογίας είναι πλέον διαθέσιμη στην ELTE TTK. Στόχος μας είναι η ανάπτυξη συστημάτων δοκιμής πρωτεϊνών, ο ορθολογικός σχεδιασμός, η παραγωγή in vitro/vivo και η ανάπτυξη βιοσυμβατών νανοσυστημάτων. Για να επιτύχουμε τους ερευνητικούς μας στόχους, σκοπεύουμε να δημιουργήσουμε ένα κέντρο αριστείας, το οποίο μπορεί να φέρει σημαντικές ανακαλύψεις στον τομέα αυτό λόγω της ανάπτυξης συνεργασίας σε ολόκληρο τον τομέα της μοριακής βιοχημείας, συνδυάζοντας έξι διαφορετικές προσεγγίσεις και έξι διαφορετικές προοπτικές. Η κατανόηση της χωρικής δομής και της δυναμικής των πρωτεϊνών είναι ένα ερευνητικό έργο βιοϊατρικής, κοινωνικής και οικονομικής σημασίας πέραν της χημικής περιέργειας και σημασίας. Οι πρωτεΐνες μπορούν να αναγνωριστούν σε όλα σχεδόν τα μέρη των ζωντανών οργανισμών και να λειτουργούν αποτελεσματικά, σύμφωνα με το περιβάλλον τους, ως σύνθετα συστήματα, με καλά ρυθμιζόμενες αλληλεπιδράσεις πρωτεΐνης-πρωτεΐνης στο παρασκήνιο, καθώς και με διαδικασίες ολιγομερισμού και πολυμερισμού (Tory, Perczel, Nature Genetics 2014). Ωστόσο, αυτές οι διαδικασίες μερικές φορές οδηγούν σε συσσώρευση και αμυλοειδή αδιέξοδο. Η αλλαγή στη διάπλαση, η οποία έχει διαγνωστεί από το Alois Alzheimer για περισσότερα από 100 χρόνια, αλλά δεν έχει ακόμη γίνει κατανοητή με ακρίβεια σε μοριακό επίπεδο, είναι μόνο μία από τις αμυλοειδείς συγκεντρώσεις που βίωσαν κατά τη διαδικασία της «πρωτεΐνης γήρανσης». Η συγκέντρωση είναι θερμοδυναμικά δικαιούχος (Perczel 2007), και η λεπτομερής κατανόηση και χρήση της αποτελούν κεντρικά στοιχεία της εφαρμογής μας. Εκτός από τη μη φυσιολογική συσσώρευση πρωτεϊνών, είναι επίσης γνωστές ορισμένες μη παθογόνες συγκεντρώσεις. Τα λειτουργικά αμυλοειδή έχουν διαδραματίσει σημαντικό ρόλο στην εξέλιξη των βακτηρίων (Pseudomonas), των πρωτεϊνών μανδύα (Plasmodium), του μεταξιού αράχνης, των βιομεμβρανών, των πρωτεϊνών πρόσφυσης κ.λπ.· διακρίνονται από τη σταθερότητα, την ευελιξία, την αντοχή σε εφελκυσμό. Η εφαρμογή μας βασίζεται στη νεωτεριστική και στοχευμένη σύνδεση έξι ερευνητικών ομάδων της ΕΛΤΕ ΤΤΚ με διαφορετικό επιστημονικό υπόβαθρο και λειτουργούν με εξαιρετικά αποτελέσματα. Η ολοκληρωμένη θεωρητική, πειραματική και οργανική ερευνητική ομάδα μπορεί να πραγματοποιήσει το σχεδιασμό, τη σύνθεση και την εκτεταμένη εξέταση των νανοσυστημάτων πεπτιδίων και πρωτεϊνών, στα οποία η β-ανακλαστική χωρική δομή επιρρεπής στη συνάθροιση είναι ένα κοινό στοιχείο. Βιομόρια αυτής της χωρικής δομής περιλαμβάνουν αμυλοειδή, σφαιρικό φερμουάρ, και adhesiv β-ίνες και νήματα. Έχουν και τις δύο δυνατότητες για την επιστήμη των υλικών (αυτοοργανωμένα, συμπαγή νανοσυστήματα, βιοσυμβατές κόλλες) και μπορούν να αντιμετωπίσουν τις σοβαρές προκλήσεις των βιοεπιστημών, όπως η συγκέντρωση Alzheimer (APP › ß1-42) και η νόσος του Parkinson (συνουκλεΐνη;), ο σακχαρώδης διαβήτης (συσσώρευση IAPP) ή ο τύπος καρκίνου που προκαλείται από υποενεργό κατασταλτικό όγκου p53 λόγω συσσώρευσης (Knowles 2014). Ο συντονισμός της προπαρασκευαστικής, φασματοσκοπικής και κρυσταλλικής έρευνας στις έξι ομάδες (Perczel), κβαντικής χημείας (ο αυτοκράτορας) και μαθηματικών (Grolmus) μοντελοποίησης, κολλοειδούς χημείας (Kiss), κατευθυνόμενων δοκιμών πεπτιδικής και πρωτεϊνικής εξέλιξης (Pál) και in vivo γενετικών έργων (Vellai) επιτρέπουν την ανάπτυξη μιας εστιασμένης αλλά φιλόδοξης έρευνας στο ELTE. Όλοι αυτοί οι αιτούντες ήταν ενεργοί και αποτελεσματικοί ερευνητές εδώ και δεκαετίες (σωρευτικά δεδομένα: >1000 ανακοινώσεις, >20000 αναφορές, >30 χρόνια ερευνητικής εμπειρίας στο εξωτερικό, >40 φοιτητές διδακτορικού) που διαχειρίζονται 5-20 στο silico, in vitro και in vivo ερευνητικές ομάδες υποστήριξης, επικεφαλής της ερευνητικής ομάδας MTA-ELTE, λειτουργούν NMR, X-ray, ECD, VCD, AFM, SPR, SEM συσκευές. Αν και εκατοντάδες πρωτεΐνες έχουν περιγραφεί ως αυθόρμητα σχηματίζοντας αμυλοειδή σε φυσιολογικές ή ελαφρώς διαφορετικές συνθήκες, οι μοριακές λεπτομέρειες και οι κινητικές παράμετροι των διεργασιών είναι σε μεγάλο βαθμό άγνωστες — μόνο περιστασιακά μπορούν να χρησιμοποιηθούν στοιχεία διάχυσης του φωτός, φθορισμού και EM. (Κατά τη διάρκεια των μελετών ελέγχου μας πριν από την προετοιμασία του σχεδίου εφαρμογής, στην περίπτωση παραλλαγής ενός πεπτιδικού φαρμάκου (εξενατίδη) που χρησιμοποιείται για τη θεραπεία του διαβήτη τύπου 2, ανακαλύψαμε αμυλοειδή εκπαίδευση που θα μπορούσε να προκληθεί από περιβαλλοντικές αλλαγές — ένα μοναδικό σύστημα δοκιμής που θα μπορούσε να είναι το σύστημα...