Amüloidide agregatsioon on silmapaistev biomeditsiiniline, bio- ja struktuuri-keemiline tähtsus ning on viimastel aastakümnetel pälvinud jätkuvat huvi (B.S. Blumberg ja D.C. Gajdusek Kuru tõbi (1976) ja S.B. Prusiner prioonpärandi mõistmiseks (1997) said Nobeli meditsiiniauhinna). Teaduslikke läbimurdeid selles valdkonnas on võimalik saavutada ainult siis, kui teadlaste, kriitiliste arvude ja ressursside vahel on suur sünergia. Vajalik sünteetiline, biokeemiline, spektroskoopiline, modelleerimine, bioanalüütiline ja nanotehnoloogia on nüüd kättesaadav ELTE TTK-s. Meie tähelepanu keskmes on valgu testimise süsteemide arendamine, ratsionaalne disain, in vitro/elujõuline tootmine ja bioühilduvate nanosüsteemide arendamine. Teadusuuringute eesmärkide saavutamiseks kavatseme luua tippkeskuse, mis võib tuua valdkonnas märkimisväärseid läbimurdeid tänu koostöö arengule kogu molekulaarbiokeemia valdkonnas, ühendades kuus erinevat lähenemisviisi ja kuut erinevat perspektiivi. Mõistmine ruumiline struktuur ja dünaamika valgud on teadusülesanne, mis on biomeditsiiniline, sotsiaalne ja majanduslik tähtsus kaugemale keemilise uudishimu ja tähtsus. Valke saab identifitseerida peaaegu kõigis elusorganismide osades ja need toimivad tõhusalt, vastavalt nende keskkonnale, komplekssete süsteemidena, millel on taustal hästi reguleeritud valgu-valgu koostoimed ning oligo- ja polümerisatsiooniprotsessid (Tory, Perczel, Nature Genetics 2014). Kuid mõnikord viivad need protsessid agregeerimise ja amüloidide tupikute tekkeni. Kehaehituse muutus, mida on diagnoosinud Alois Alzheimer enam kui 100 aastat, kuid mida ei ole veel molekulaartasandil täpselt aru saadud, on ainult üks valkude vananemise protsessis kogenud amüloidühenditest. Koondamine on termodünaamiliselt kasusaaja (Perczel 2007) ja selle üksikasjalik mõistmine ja kasutamine on meie rakenduse kesksed elemendid. Lisaks ebanormaalsele valgu agregatsioonile on teada ka mitmeid mittepatogeenseid agregaate. Funktsionaalsetel amüloididel on olnud oluline roll bakterite (Pseudomonas), varjatud valkude (Plasmodium), ämblikusiidi, biokilede, nakkuvate valkude jne arengus; neid eristab nende stabiilsus, paindlikkus, tõmbetugevus. Meie rakendus põhineb uudsel ja eesmärgipärasel ühendamisel kuue ELTE TTK uurimisrühmaga, millel on erinevad teaduslikud taustad ja mis toimivad silmapaistvate tulemustega. Integreeritud teoreetiline, eksperimentaalne ja instrumentaalne uurimisrühm saab realiseerida peptiid- ja valgupõhiste nanosüsteemide disaini, sünteesi ja ulatuslikku uurimist, milles ß-peegeldav ruumiline struktuur, mis kaldub liitma, on ühine element. Selle ruumilise struktuuri biomolekulid hõlmavad amüloidi, sfäärilist tõmblukku ja adhesiv-ß-kiudusid ja kiude. Neil on nii potentsiaal materjaliteaduseks (iseorganiseerunud, kompaktsed nanosüsteemid, bioühilduvad liimid) ja need võivad lahendada bioteaduste (APP › ß1–42 agregeerimine) ja Parkinsoni tõve (?-sünukleiini liitmine), suhkurtõve (IAPP agregeerimine) või vähitüübiga seotud probleeme, mida põhjustab alaaktiivse kasvaja supressor p53 agregeerimise tõttu (Knowles 2014). Ettevalmistavate, spektroskoopiliste ja kristallograafiliste uuringute koordineerimine kuues rühmas (Perczel), kvantkeemia (keiser) ja matemaatiline (Grolmus) modelleerimine, kolloidkeemia (Kiss), suunatud peptiid- ja valguevolutsiooni testid (Pál) ja in vivo geneetilised teosed (Vellai) võimaldavad arendada suunatud, kuid ambitsioonikaid uuringuid ELTE-s. Kõik need taotlejad on olnud aktiivsed ja tõhusad teadlased aastakümneid (kumulatiivsed andmed: >1000 teadaannet, >20000 viidet, >30 aastat teadustöö kogemust välismaal, >40 doktorant), kes juhivad 5–20 in silico, in vitro ja in vivo teadusuuringute tugimeeskonda, juhivad MTA-ELTE uurimisrühma, käitavad NMR-i, röntgenikiirgust, ECD-d, VCD-d, AFM-i, SPR-i, SEM-seadmeid. Kuigi sadu valke on kirjeldatud kui spontaanselt moodustuvaid amüloide füsioloogilistes või veidi erinevates tingimustes, on protsesside molekulaarsed üksikasjad ja kineetilised parameetrid suures osas teadmata – kasutada saab ainult aeg-ajalt valguse hajumist, fluorestsentsi ja EM-i andmeid. (Rakenduskava koostamisele eelnenud kontrolluuringute käigus avastasime 2. tüüpi diabeedi raviks kasutatava peptiidravimi (eksenatiidi) variandi puhul amüloidkoolituse, mida võivad käivitada keskkonnamuutused – ainulaadne testisüsteem, mis võib olla amüloidmuundumise võrdlussüsteem). Kasutades spektroskoopilisi (ECD, VCD) ja NMR meetodeid, kavatseme koguda aminohapete spetsiifilist teavet amüloidse väljaõppe üksikasjade kohta, mis võib viia „amüloidtuvastuse“ spektroskoopia protokolli väljatöötamiseni. Me kavatseme uurida kaitset teatud järjestuste abil valge oktarograafia abil „loomulikult“ acilpeptide kaasatud jaotus amüloid β-p...