Amiloidų agregacija yra išskirtinė biomedicinos, bio- ir struktūrinė-cheminė svarba ir pastaraisiais dešimtmečiais pritraukė nuolatinį susidomėjimą (B.S. Blumberg ir D.C. Gajdusek už Kuru ligą (1976) ir S.B. Prusiner už priono paveldo supratimą (1997) gavo Nobelio medicinos premiją). Mokslo laimėjimai šioje srityje gali būti pasiekti tik tuo atveju, jei bus užtikrinta didelė tyrėjų, kritinių skaičių ir išteklių sąveika. Būtinus sintetinius, biocheminius, spektroskopinius, modeliavimo, bioanalitinius ir nanotechnologijų pajėgumus dabar galima rasti ELTE TTK. Mūsų dėmesys skiriamas baltymų testavimo sistemų kūrimui, racionaliam projektavimui, in vitro/vivo gamybai ir biologiškai suderinamų nanosistemų kūrimui. Norėdami pasiekti savo mokslinių tyrimų tikslus, ketiname įsteigti kompetencijos centrą, kuris gali atnešti reikšmingų laimėjimų šioje srityje dėl bendradarbiavimo plėtros visoje molekulinės biochemijos srityje, derinant šešis skirtingus požiūrius ir šešias skirtingas perspektyvas. Baltymų erdvinės struktūros ir dinamikos supratimas yra mokslinių tyrimų užduotis, kuri yra biomedicininė, socialinė ir ekonominė svarba, neapsiribojanti cheminiu smalsumu ir svarba. Baltymai gali būti identifikuojami beveik visose gyvų organizmų dalyse ir efektyviai funkcionuoja pagal jų aplinką, kaip sudėtingos sistemos, gerai reguliuojamos baltymų ir baltymų sąveikos fone ir oligo bei polimerizacijos procesai (Tory, Perczel, Nature Genetics 2014). Tačiau šie procesai kartais veda prie agregacijos ir amiloidų aklavietės. Raumeningumo pokytis, kurį Alois Alzheimer diagnozavo daugiau nei 100 metų, bet dar nėra tiksliai suprantamas molekuliniu lygmeniu, yra tik viena iš amiloidinių agregacijų, patyrusių „baltymų senėjimo“ procesą. Agregavimas yra termodinaminis naudos gavėjas (Perczel 2007), o jo išsamus supratimas ir naudojimas yra pagrindiniai mūsų programos elementai. Be nenormalios baltymų agregacijos, taip pat žinoma keletas nepatogeninių agregacijų. Funkciniai amiloidai atliko svarbų vaidmenį bakterijų (Pseudomonas), kloako baltymų (Plasmodium), voro šilko, biofilmų, sukibimo baltymų ir kt. evoliucijoje; jie išsiskiria savo stabilumu, lankstumu, tempimo stiprumu. Mūsų paraiška remiasi nauju ir į tikslą orientuotu šešiomis ELTE TTK mokslinių tyrimų grupėmis, turinčiomis skirtingą mokslinę patirtį ir veikiančiomis su puikiais rezultatais. Integruota teorinių, eksperimentinių ir instrumentinių tyrimų komanda gali realizuoti peptidų ir baltymų nanosistemų, kuriose ß atspindinti erdvinė struktūra yra įprastas elementas, dizainą, sintezę ir išsamų tyrimą. Šios erdvinės struktūros biomolekules sudaro amiloidas, sferinis užtrauktukas ir adhesiv ß-pluoštas ir kaitinamieji siūlai. Jie turi tiek medžiagų mokslo potencialą (savarankiškai organizuotos, kompaktiškos nanosistemos, biologiškai suderinami klijai) ir gali padėti spręsti rimtas problemas, susijusias su gyvosios gamtos mokslais, pavyzdžiui, Alzheimerio liga (APP › ß1–42 agregacija) ir Parkinsono liga (?-synukleino agregacija), cukriniu diabetu (IAPP agregacija) arba vėžiu, kurį sukelia nepakankamai aktyvus naviko slopintuvas p53 dėl agregacijos (Knowles 2014). Parengiamųjų, spektroskopinių ir kristalografinių tyrimų koordinavimas šešiose grupėse (Perczel), kvantinė chemija (Emperor) ir matematinė (Grolmus) modeliavimas, koloidinė chemija (Kiss), nukreipti peptidų ir baltymų evoliucijos bandymai (Pįl) ir in vivo genetiniai kūriniai (Vellai) leidžia plėtoti tikslinius, tačiau ambicingus ELTE mokslinius tyrimus. Visi šie pareiškėjai dešimtmečius buvo aktyvūs ir veiksmingi tyrėjai (kaupiamieji duomenys: > 1000 pranešimų, > 20000 nuorodų, > 30 metų mokslinių tyrimų patirties užsienyje, > 40 doktorantų), kurie valdo 5–20 in silico, in vitro ir in vivo mokslinių tyrimų paramos komandas, vadovauja MTA-ELTE mokslinių tyrimų komandai, veikia NMR, rentgeno, ECD, VCD, AFM, SPR, SEM prietaisai. Nors fiziologinėmis ar šiek tiek kitokiomis aplinkybėmis šimtai baltymų buvo apibūdinti kaip spontaniškai formuojantys amiloidai, molekulinės detalės ir procesų kinetiniai parametrai iš esmės nežinomi – galima naudoti tik retkarčiais šviesos sklaidos, fluorescencijos ir EM duomenis. (Mūsų kontrolinių tyrimų metu prieš rengiant paraiškos planą, peptidų vaisto (eksenatido) varianto, naudojamo gydyti 2 tipo diabetą, metu atradome amiloido mokymą, kurį galėjo sukelti aplinkos pokyčiai – unikali bandymų sistema, kuri galėtų būti amiloido transformacijos „lyginamoji“ sistema). Naudojant spektroskopinius (ECD, VCD) ir NMR metodus, mes ketiname rinkti aminorūgščių specifinę informaciją apie amiloido mokymo detales, kurios gali sukelti „amiloidų atpažinimo“ spektroskopijos protokolo kūrimą. Mes ketiname ištirti apsaugą nuo konkrečių sekų naudojant baltą oktarografiją naudojant „natūraliai“ acilpeptidą, dalyvaujantį amiloidinio β-p skilimo metu...