Agregacija amiloida je izvanredna biomedicinska, bio- i strukturno-kemijska važnost te je privukla kontinuirani interes tijekom proteklih desetljeća (B.S. Blumberg i D.C. Gajdusek za Kuruovu bolest (1976) i S.B. Prusiner za razumijevanje prionske baštine (1997.) dobio je Nobelovu nagradu za liječničku nagradu). Znanstvena otkrića u tom području mogu se postići samo ako postoji visok stupanj sinergije između istraživača, kritičnih brojeva i resursa. Potreban sintetički, biokemijski, spektroskopski, modelski, bioanalitički i nanotehnologijski kapacitet sada je dostupan u ELTE TTK-u. Naš fokus je razvoj sustava testiranja proteina, racionalni dizajn, in vitro/vivo proizvodnja i razvoj biokompatibilnih nanosustava. Kako bismo ostvarili svoje istraživačke ciljeve, namjeravamo uspostaviti centar izvrsnosti koji može donijeti značajne pomake u tom području zbog razvoja suradnje u cijelom području molekularne biokemije, kombinirajući šest različitih pristupa i šest različitih perspektiva. Razumijevanje prostorne strukture i dinamike proteina je istraživački zadatak koji je od biomedicinske, društvene i gospodarske važnosti izvan kemijske znatiželje i važnosti. Proteini se mogu identificirati u gotovo svim dijelovima živih organizama i učinkovito funkcionirati, u skladu s njihovom okolinom, kao složeni sustavi, s dobro reguliranim interakcijama proteina i bjelančevina u pozadini, te s oligo i polimerizacijskim procesima (Tory, Perczel, Nature Genetics 2014). Međutim, ti procesi ponekad dovode do agregacije i amiloidnih slijepih ulica. Promjena konformacije, koju je Alois Alzheimer dijagnosticirao više od 100 godina, ali još nije točno shvaćena na molekularnoj razini, samo je jedna od agregacija amiloida s iskustvom u procesu „starenja bjelančevina”. Agregacija je termodinamički korisnik (Perczel 2007), a detaljno razumijevanje i uporaba središnji su elementi naše aplikacije. Osim abnormalne agregacije proteina, poznat je i niz nepatogenih agregacija. Funkcionalni amiloidi imali su važnu ulogu u evoluciji bakterija (Pseudomonas), plaštenih proteina (Plasmodium), paukove svile, biofilma, adhezijskih proteina itd.; odlikuju ih njihova stabilnost, fleksibilnost, vlačna čvrstoća. Naša aplikacija nadovezuje se na novo i ciljno orijentirano povezivanje šest istraživačkih grupa ELTE TTK-a s različitim znanstvenim pozadinama i rad s izvanrednim rezultatima. Integrirani teorijski, eksperimentalni i instrumentalni istraživački tim može realizirati dizajn, sintezu i opsežno ispitivanje peptida i nanosustava temeljenih na proteinima, u kojima je prostorna struktura koja reflektira ß sklona agregaciji zajednički element. Biomolekule ove prostorne strukture uključuju amiloid, kuglasti zatvarač i adhesiv ß-vlakana i filamenata. Imaju potencijal za znanost o materijalima (samoorganizirani, kompaktni nanosustavi, biokompatibilna ljepila) i mogu se baviti ozbiljnim izazovima bioloških znanosti kao što su Alzheimerova (APP › agregacija ß1 – 42) i Parkinsonova bolest (agregacija?-sinukleina), dijabetes melitus (agregacija IPP-a) ili vrsta raka uzrokovana neaktivnim supresorom tumora p53 zbog agregacije (Knowles 2014). Koordinacija pripremnih, spektroskopskih i kristalografskih istraživanja u šest skupina (Perczel), kvantna kemija (car) i matematička (Grolmus) modeliranje, koloidna kemija (Kiss), testovi usmjerene peptida i proteinske evolucije (Pál) i in vivo genetička djela (Vellai) omogućuju razvoj usredotočenog, ali ambicioznog istraživanja na ELTE-u. Svi ti podnositelji zahtjeva desetljećima su aktivni i učinkoviti istraživači (kumulativni podaci: > 1000 najava, >20000 referenci, > 30 godina istraživačkog iskustva u inozemstvu, > 40 doktorskih studenata) koji upravljaju 5 – 20 in silico, in vitro i in vivo istraživačkim timovima, vode MTA-ELTE istraživački tim, rade NMR, X-zrake, ECD, VCD, AFM, SPR, SEM uređaje. Iako su stotine proteina opisane kao spontano formiranje amiloida u fiziološkim ili malo različitim okolnostima, molekularni detalji i kinetički parametri procesa u velikoj su mjeri nepoznati – mogu se koristiti samo povremeni podaci o raspršenju svjetlosti, fluorescenciji i EM-u. (Tijekom naših kontrolnih studija prije pripreme plana primjene, u slučaju varijante peptidnog lijeka (eksenatida) koji se koristi za liječenje dijabetesa tipa 2, otkrili smo amiloidnu obuku koja bi mogla biti potaknuta promjenama u okolišu – jedinstveni testni sustav koji bi mogao biti „referentni” sustav amiloidne transformacije). Korištenjem spektroskopskih (ECD, VCD) i NMR metoda namjeravamo prikupiti specifične informacije o aminokiselinama o pojedinostima amiloidnog treninga, što može dovesti do razvoja protokola spektroskopije „amiloidnog prepoznavanja”. Namjeravamo ispitati zaštitu od određenih sekvenci pomoću bijele oktarografije pomoću „prirodno” acilpeptida koji je uključen u razgradnju amiloidnog β-p...