A) OBJEKTIIV nr 2 – Projekti eesmärk on edendada kodumaist struktuurikeemiat ja bioloogilisi struktuuriuuringuid, toetada uute tipptasemel alusuuringute ja innovatsiooni käivitamist olemasoleva röntgenikiirguse difraktsiooni infrastruktuuri laiendamise kaudu. Praegune infrastruktuur koosneb varustatud kristalliseerumislaboritest, kristalliseerivast robotist ja vananenud difraktomeetrist, mis sobib valgu struktuuri testimiseks. Kavandatud arendus, pöördanoodiga difraktomeetri ja kaasaegse hübriidpiksli detektori omandamine võimaldaks laiendada rakenduste valikut Ungaris ainulaadse tundlikkusega uue seadme abil. Röntgenkiirguse difraktsiooniuuringute tähtsus – molekulide hästi reguleeritud interaktsioonivõrgustikul on vältimatu roll elusorganismi toimimises, sealhulgas valkude koostoimetes ja püsivates või mööduvates kompleksides üksteisega ja teiste molekulidega. Nende protsesside mõistmisel on oluline roll kolmemõõtmelisel esindatusel. Röntgenkiirguse difraktsioon – kui mõõtmise edukus sõltub nii uuritava kristalli kvaliteedist kui ka difraktsiooniseadme tehnika tasemest, on see üks peamisi vahendeid molekulide, molekulaarkomplekside ja interaktsioonide ruumiliseks uurimiseks aatomiandmetes. RESEARCHi teabekeskused – Projekt koondab interdistsiplinaarseid uuringuid, keskendudes intermolekulaarsetele koostoimetele, aatomi iseloomustamisele ja ruumilise interaktsiooni mustrite kujundamisele valgukompleksides ja väikestes molekulkristallides. Meie uurimistöö üks peamisi eesmärke on paremini mõista valgufunktsiooni ja laenatavaid valguvõrke, kaardistada valguvariantide ja haigustega seotud valgumuutuste struktuuri-koostoimed, aidata kujundada ligandiid ja valke (usaldusväärsed peptiidmotiivid). 1) haigustega seotud valgu keemiline modifitseerimine (nt oksüdatsioon on DJ-1 valk, mis täidab Parkinsoni tõve vastu kaitsvat funktsiooni; punktmutatsioonid ensüümi puhul, mis vastutab pseudouridiini tootmise eest RNA struktuuri peenhäälestamisega seotud ensüümi puhul) ja nendest tulenevate struktuuriliste ja koostoimeliste muutuste mõistmine, et selgitada funktsiooni struktuurielemente. Lisaks on meie eesmärk pakkuda tõhusat abi konkreetsete ligandite (koos väga läbilaskvate meetoditega) projekteerimisel ja täiustatud ligandi kasutamisel toimeainete või molekulaaranduritena (nt DJ-1 ja D-aminohappe oksüdaasi). Difraktomeetriga kogutakse ka rutiinselt kvaliteetseid mõõtmisandmeid vähem hajutavatelt kristallidelt, mis kiirendab projekteerimisprotsessi. 2) Immuunsüsteemi ebanormaalse aktiveerumise spetsiifilise inhibeerimisega saab välja töötada inhibiitori molekulid, mida saab kasutada meditsiinis või aktiveerimisradade üksikasjalikumal uurimisel (nt komplemendisüsteem). Röntgenkiirguse difraktsiooni infrastruktuuriga tahame mõista nende uute valgu inhibiitorite molekulide spetsiifilisust ja selektiivsust, mis on välja töötatud suunalise evolutsiooniga. 3) Valgu-valgu koostoimete mustrite vahel on sõlmvalkude koostoimed olulised ka meditsiinilisest seisukohast, mida iseloomustab erinevate laenatavate motiivide äratundmine, mõjutades seeläbi oluliselt füsioloogilisi protsesse, mõjutades mitme valgupartneri toimimist (nt metastaasides osalevad S100 valgud või MAP kinaasid, türosiinkinaasid, mis kontrollivad rakkude jagunemist ja signaali edastamise protsessidega seotud liikumisprotsesse). Valgu laenatavate pindade keemiline muutus (nt fosforüülimine) on signaali edastamise protsesside reguleerimisel universaalne, sageli patoloogiliste protsesside taustal. 4) Selliste iseorganiseerunud multimeersete valkude puhul, mis eraldavad keemilist reaktsiooni, mida nad katalüüsivad välismaailmast õõnsussüsteemi abil, on meie eesmärk tuvastada ja iseloomustada valgu iseorganiseerumise (oligopeptidaasid) jaoks olulisi struktuurilisi üksikasju. 5) Väikeste molekulide struktuuri määratlemisega on üks meie eesmärke molekulide suure täpsusega määramine, millest saame bioloogiliselt aktiivsete ühendite (nt ferrotseeni derivaadid, tsütostaatilise toimega ühendid) puhul tuletada reaktsioonivõime muutuse mitme ühendi sees. 6) Bioloogiliste süsteemide toimimiseks on eluliselt tähtis laenukõlblike partnerite valikuline tunnustamine Kiraalis. Bioaktiivsete molekulide tootmisel on seetõttu väga oluline peeglipaaride tõhus eraldamine (hiitraalne eraldamine), mille kõige tõhusam meetod on tavaliselt kiraalne äratundmine, mis tekib kristalliseerumisel tahkes faasis. Teiselt poolt geomeetrilised omadused suunas interaktsioonid ja kuju sobivad, mis mängivad olulist rolli kiraalkonogi...