A) Prezentacja zadań do realizacji: Celem projektu jest pozyskanie i eksploatacja zestawu instrumentów, które nadają się do identyfikacji/charakteryzowania nowych naturalnych (roślinnych, grzybowych i bakteryjnych) związków organicznych i związków organicznych wytwarzanych w wyniku syntezy chemicznej, ich koniugatów (pochodnych dyrektyw, koloidalnych nanocząsteczek) i ich metabolitów, a także do badania zmian poziomu białek (proteomiki) w komórkach ze względu na wpływ związków. W leczeniu zarówno nowotworów, jak i chorób zakaźnych pochodzenia mikrobiologicznego, przełom może być dokonany przez tzw. terapię kierowaną, która zwiększa selektywność substancji czynnych i zmniejsza ich skutki uboczne. Wspólną cechą tego nowego kierunku badań farmaceutycznych jest tworzenie związków, które są w stanie skierować substancję czynną do chorego guza lub zakażonej komórki. Rozwijana infrastruktura ma na celu izolację, identyfikację i charakterystykę nowych naturalnie wytwarzanych biologicznie aktywnych związków (sprzężonych z peptydami lub nanosystemami) wytwarzanych w drodze organicznej syntezy chemicznej, zgodnie z najwyższymi międzynarodowymi standardami. Zdecydowana większość substancji biologicznie czynnych obecnie stosowanych w medycynie to drugorzędne metabolity mikroorganizmów roślinnych, grzybów i prokariotów lub pokrewne półsyntetyczne związki syntetyczne. Jednym z głównych celów naszych badań jest identyfikacja i scharakteryzowanie nowych substancji czynnych i metabolitów pochodzenia roślinnego, grzybowego lub drobnoustrojowego. Dzięki temu rozwojowi infrastruktury dążymy do poszerzenia możliwości odkrycia dodatkowych leczniczych i toksycznych substancji czynnych roślin oraz profilu charakterystyki związków. W trakcie badań definiujemy nie tylko substancję czynną organizmu, ale także coraz bardziej fundamentalny „metabolitowy odcisk palca” w międzynarodowej praktyce. Należy zauważyć, że zgodnie z niektórymi hipotezami większość wcześniej nieznanych substancji czynnych może być skutecznie identyfikowana i charakteryzowana tą strategią. Z podobnych powodów charakterystyka metaboliczna produktów metabolicznych drobnoustrojów żyjących w ekstremalnych warunkach jest obiecująca (zawodowy odpowiedzialny: Instytut Biologii, Zakład Organologii Roślin, Zakład Mikrobiologii). Większość biokoniugatów nadających się do terapii ukierunkowanej składa się z trzech składników; substancja czynna, kontrolująca cząsteczkę i jednostkę łączącą. W naszych badaniach staramy się tworzyć sklepy złożone, w których substancja czynna (naturalna lub syntezowana) i kontrolująca składniki peptydowe mogą być połączone ze sobą w szerokim zakresie kombinacji z opracowanymi łącznikami dwufunkcyjnymi, zwiększając zakres koniugatów odpowiednich do terapii ukierunkowanej, co może być również warunkiem spersonalizowanego gojenia. Oprócz identyfikacji i charakterystyki produkowanych z nich składników i wytworzonych z nich koniugatów, ich stabilność, metabolizm i zmiany poziomu białek wywołanych komórkami w systemach biologicznych są również niezbędne do pomiaru ich wysoce przepuszczalnej, wysoce zakłócającej platformy analitycznej (operator profesjonalny: Instytut chemii, MTA-ELTE Peptidchemical Research Group). Powyższe dwa obszary badań wspólnie opierają się na nowo zamówionym urządzeniu UHPLC-MS/MS, który nadaje się nie tylko do prostych rutynowych analiz, ale ma również znaczny potencjał badawczy. Jakościową i ilościową analizę składników próbek można przeprowadzić przy użyciu układu (HPLC-MS/MS) związanego z chromatografią cieczową (HPLC) przeznaczonego do pobierania, umożliwiającego określenie masy o wysokiej dokładności, z detekcją masową quadrupolu i orbitrapa. Ilość badanych składników może się różnić w zależności od rzędu wielkości. System nadaje się do wykonywania ultra wydajnych badań chromatografii cieczowej (UHPLC), znacznie skracając czas pomiaru, zwiększając tym samym liczbę próbek, które można przetwarzać, i zmniejszając zużycie rozpuszczalnika. Identyfikację i kwantyfikację rozdzielonych substancji zapewnia detektor diody (190-800 nm), detekcja masowa o wysokiej rozdzielczości za pomocą hybrydowego spektrometru masowego quadrupol-orbitrap. Praca w szerokim zakresie mas (m/z 50-2000) z dużą precyzją (poniżej 5 ppm) masowymi spektrometrami umożliwiają również identyfikację strukturalną i identyfikację profilu zanieczyszczenia poprzez zapewnienie niepowtarzalnej czułości (attogram). Nagrywanie MS/MS odbywa się przez wysokoenergetyczną komórkę uderzeniową HCD, która umożliwia odtwarzalne rejestrowanie widma i bezpieczniejszą identyfikację komponentów do wyszukiwania w bibliotece. Wymienne źródła jonów (obudowa źródła jonowego API z podgrzaną jonizacją elektrosprayową – źródła jonizacji H-ESI II i APCI z systemem podwójnej destylacji) umożliwiają badanie cząsteczek o szerokiej gamie struktur. Główne wymienione cechy sprawiają, że przyrząd nadaje się do szybkiej analizy „wysokiej przepustowości” dużej liczby próbek. A
