A) cel nr 2 – Celem projektu jest promowanie krajowej chemii strukturalnej i badań strukturalnych biologicznych, wspieranie nowych, najnowocześniejszych działań w zakresie badań podstawowych i innowacji poprzez rozbudowę istniejącej infrastruktury dyfrakcji rentgenowskiej. Obecna infrastruktura składa się z wyposażonych laboratoriów krystalizujących, robota krystalizującego oraz przestarzałego dyfraktometru nadającego się do testowania struktury białek. Planowany rozwój, nabycie dyfraktometru z węzłem obrotowym i najnowocześniejszym hybrydowym wykrywaczem pikseli, umożliwiłoby rozszerzenie zakresu zastosowań za pomocą nowego urządzenia o wyjątkowej czułości na Węgrzech. Znaczenie badań dyfrakcji rentgenowskiej – dobrze uregulowana sieć interakcji cząsteczek odgrywa nieuniknioną rolę w funkcjonowaniu żywego organizmu, w tym interakcje i stałe lub przejściowe kompleksy białek ze sobą i z innymi cząsteczkami. Reprezentacja trójwymiarowa odgrywa ważną rolę w zrozumieniu tych procesów. Dyfrakcja rentgenowska – gdzie powodzenie pomiaru, zawartość informacji zmierzonych danych zależy zarówno od jakości badanego kryształu, jak i od najnowocześniejszego aparatu dyfrakcji, jest jednym z głównych narzędzi do badania przestrzennego cząsteczek, kompleksów molekularnych i interakcji w szczegółach atomowych. Punkty kontaktowe RESEARCH – Projekt skupia interdyscyplinarne badania, skupiające się na interakcjach międzycząsteczkowych, charakterystyce atomowej i projektowaniu wzorców interakcji przestrzennych w kompleksach białek i kryształach małych cząsteczek. Jednym z głównych celów naszych badań jest lepsze zrozumienie funkcji białek i pożyczonych sieci białek, mapowanie zmienionych właściwości strukturalnych interakcji wariantów białek i zmian białek związanych z chorobami, aby pomóc w projektowaniu ligandów i białek (wiarygodne motywy peptydowe). 1) Modyfikacja chemiczna białek związanych z chorobami (np. utlenianie to białko DJ-1 pełniące funkcję ochronną przeciwko chorobie Parkinsona; mutacje punktowe w przypadku enzymu odpowiedzialnego za wytwarzanie pseudouridyny biorącej udział w dostrojeniu struktury RNA) oraz zrozumienie wynikających z nich zmian strukturalnych i interakcji w celu wyjaśnienia elementów strukturalnych funkcji. Ponadto naszym celem jest zapewnienie skutecznej pomocy w projektowaniu określonych ligandów (w połączeniu z wysoce przepuszczalnymi metodami) oraz w stosowaniu zaawansowanych ligandów jako substancji czynnej lub czujników molekularnych (np. oksydazy DJ-1 i D-aminokwasów). Difraktometr, który ma być otrzymywany, zbiera również rutynowo wysokiej jakości dane pomiarowe z mniej rozproszonych kryształów, co przyspiesza proces projektowania. 2) Poprzez swoiste hamowanie nieprawidłowej aktywacji układu odpornościowego, można opracować cząsteczki inhibitorów, które mogą być stosowane w medycynie lub w bardziej szczegółowym badaniu ścieżek aktywacji (np. układu uzupełniającego). Dzięki infrastrukturze dyfrakcji rentgenowskiej chcemy zrozumieć specyficzność i selektywność tych nowych cząsteczek inhibitorów białek opracowanych z ewolucją kierunkową. 3) Pomiędzy schematami interakcji białkowo-białkowej, interakcje białek węzłowych są również istotne z medycznego punktu widzenia, które charakteryzują się rozpoznawaniem różnych użyczalnych motywów, co znacząco wpływa na procesy fizjologiczne poprzez wywieranie wpływu na działanie kilku partnerów białkowych (np. białka S100 biorące udział w przerzutach, kinazy MAP, kinazy tyrozyny kontrolujące podział komórek i procesy ruchu związane z procesami transmisji sygnału). Chemiczna zmiana powierzchni zapożyczalnych białek (np. fosforylacja) jest uniwersalna w regulacji procesów transmisji sygnału, często w tle procesów patologicznych. 4) W przypadku samoorganizowanych białek wytwarzających multimers, które oddzielają reakcję chemiczną od świata zewnętrznego za pomocą systemu jamy, a tym samym potencjalnych celów dla zastosowań biotechnologicznych, naszym celem jest zidentyfikowanie i scharakteryzowanie szczegółów strukturalnych istotnych dla samoorganizacji białek (oligopeptidases). 5) Definiując strukturę małych cząsteczek, jednym z naszych celów jest precyzyjne oznaczanie cząsteczek, z których możemy wywnioskować zmianę reaktywności w ramach szeregu związków w przypadku związków biologicznie aktywnych (np. pochodne ferrocenu, związki o działaniu cytostatycznym). 6) Wybiórcze, Kiral uznanie pożyczonych partnerów jest niezbędne w funkcjonowaniu systemów biologicznych. W produkcji bioaktywnych cząsteczek bardzo ważne jest zatem skuteczne rozdzielanie par obrazów lustrzanych (oddzielenie chiralne), których najskuteczniejszą metodą jest zwykle rozpoznawanie chiralne generowane przez krystalizacja w fazie stałej. Z drugiej strony, geometryczne cechy oddziaływań kierunkowych i dopasowanie kształtu, które odgrywają ważną rolę w...