Agregacja amyloidów ma wyjątkowe znaczenie biomedyczne, bio- i strukturalne i cieszy się ciągłym zainteresowaniem w ostatnich dziesięcioleciach (B.S. Blumberg i D.C. Gajdusek za chorobę Kuru (1976) i S.B. Prusiner za zrozumienie dziedzictwa prionowego (1997) otrzymał Nagrodę Nobla Medycznego). Przełomy naukowe w tej dziedzinie można osiągnąć tylko wtedy, gdy istnieje wysoki stopień synergii między naukowcami, liczbami krytycznymi i zasobami. Niezbędne zdolności syntetyczne, biochemiczne, spektroskopowe, modelowanie, bioanalityczne i nanotechnologiczne są już dostępne w ELTE TTK. Skupiamy się na rozwoju systemów badań białek, racjonalnej konstrukcji, produkcji in vitro/vivo i rozwoju nanosystemów biokompatybilnych. Aby osiągnąć nasze cele badawcze, zamierzamy utworzyć centrum doskonałości, które może przynieść znaczące przełomy w tej dziedzinie dzięki rozwojowi współpracy w całej dziedzinie biochemii molekularnej, łączącej sześć różnych podejść i sześć różnych perspektyw. Zrozumienie struktury przestrzennej i dynamiki białek jest zadaniem badawczym o znaczeniu biomedycznym, społecznym i gospodarczym, wykraczającym poza ciekawość chemiczną i znaczenie. Białka można zidentyfikować w prawie wszystkich częściach organizmów żywych i skutecznie funkcjonować, zgodnie z ich otoczeniem, jako złożone systemy, z dobrze uregulowanymi interakcjami białkowo-białkowymi w tle oraz z procesami oligo i polimeryzacji (Tory, Perczel, Nature Genetics 2014). Jednak procesy te czasami prowadzą do agregacji i ślepych zaułków amyloidów. Zmiana uformowania, zdiagnozowana przez Alois Alzheimera od ponad 100 lat, ale nie była jeszcze dokładnie rozumiana na poziomie molekularnym, jest tylko jedną z agregatów amyloidowych doświadczanych w procesie „starzania się białek”. Agregacja jest beneficjentem termodynamicznym (Perczel 2007), a jej szczegółowe zrozumienie i zastosowanie są centralnymi elementami naszej aplikacji. Oprócz nieprawidłowej agregacji białek znany jest również szereg niepatogennych agregacji. Funkcjonalne amylooidy odegrały ważną rolę w ewolucji bakterii (Pseudomonas), białek płaszcza (Plasmodium), pająka jedwabiu, biofilmów, białek adhezyjnych itp.; wyróżniają się stabilnością, elastycznością, wytrzymałością na rozciąganie. Nasza aplikacja opiera się na nowatorskim i zorientowanym na cel połączeniu sześciu grup badawczych ELTE TTK o różnych środowiskach naukowych i działa z wybitnymi wynikami. Zintegrowany zespół teoretyczny, eksperymentalny i instrumentalny może realizować projekt, syntezę i szeroko zakrojone badanie nanosystemów peptydowych i białkowych, w których wspólną cechą jest struktura przestrzenna, odzwierciedlająca ß, skłonna do agregacji. Biomolekuły tej struktury przestrzennej obejmują amyloid, kulisty zamek błyskawiczny oraz włókna i włókna adhezyjne ß. Mają zarówno potencjał nauk materialnych (samoorganizowane, kompaktowe nanosystemy, biokompatybilne kleje), jak i mogą sprostać poważnym wyzwaniom związanym z naukami o życiu, takimi jak agregacja Alzheimera (APP › ß1-42) i choroba Parkinsona (agregacja?-synukleiny), cukrzyca (agregacja IPP) lub typ nowotworu wywołany przez nieaktywne tłumienie nowotworów p53 z powodu agregacji (Knowles 2014). Koordynacja badań preparatywnych, spektroskopowych i krystalograficznych w sześciu grupach (Perczel), chemia kwantowa (Imperator) i modelowanie matematyczne (Grolmus), chemia koloidalna (Kiss), ukierunkowane testy peptydów i ewolucji białek (Pál) oraz prace genetyczne in vivo (Vellai) pozwalają na rozwój ukierunkowanych, ale ambitnych badań w ELTE. Wszyscy wnioskodawcy są aktywnymi i skutecznymi badaczami od dziesięcioleci (łączne dane: > 1000 ogłoszeń, > 20000 referencji, > 30 lat doświadczenia badawczego za granicą, >40 doktorantów), którzy zarządzają zespołami wsparcia badawczego 5-20 in silico, in vitro i in vivo, prowadzą zespół badawczy MTA-ELTE, obsługują urządzenia NMR, rentgenowskie, ECD, VCD, AFM, SPR, SEM. Chociaż setki białek zostały opisane jako samoistnie tworzące amyloidy w fizjologicznych lub nieco innych okolicznościach, szczegóły molekularne i parametry kinetyczne procesów są w dużej mierze nieznane – można stosować jedynie sporadyczne rozpraszanie światła, fluorescencję i dane EM. (W trakcie naszych badań kontrolnych przed przygotowaniem planu stosowania, w przypadku wariantu leku peptydowego (exenatydu) stosowanego do leczenia cukrzycy typu 2, odkryliśmy trening amyloidowy, który może być wywołany zmianami środowiskowymi – unikalny system testowy, który może być „poziomem odniesienia” transformacji amyloidów). Wykorzystując metody spektroskopowe (ECD, VCD) i NMR, zamierzamy zebrać informacje specyficzne dla aminokwasów na temat szczegółów treningu amyloidalnego, co może prowadzić do opracowania protokołu spektroskopii „amyloidów”. Zamierzamy zbadać ochronę przed określonymi sekwencjami za pomocą białej oktarografii przy użyciu „naturalnie” acylopeptydu zaangażowanego w rozpad amyloidu β-p...