Filtri
cris logo
-
Novo iskanje Filtri
Izberi iz seznama
Prikazano od Prikaži več
Dosegli ste najvišje možno število prikazanih rezultatov iskanja.
Prikazani so vsi rezultati
Za izvedeno iskanje ni na voljo rezultatov
Prikazano od
Dosegli ste najvišje možno število prikazanih rezultatov iskanja.
Prikazani so vsi rezultati
Nalaganje rezultatov
Pridobivanje statističnih podatkov

Projekti / Programi vir: ARIS

Receptorji na osnovi načrtovanih poteinskih origamijev: funkcionalizirane načrtovane proteinske nanostrukture za prepoznavanje izbranih tarč

Uredi
Raziskovalna dejavnost

Koda Veda Področje Podpodročje
1.05.00  Naravoslovje  Biokemija in molekularna biologija   

Koda Veda Področje
T360  Tehnološke vede  Biokemijska tehnologija 

Koda Veda Področje
1.06  Naravoslovne vede  Biologija 
Ključne besede
proteinske nanostrukture, ovite vijačnice, funkcionalizacija, lektin, glikan, medicina
Vrednotenje (pravilnik)
vir: COBISS
Vrednotenje bibliografskih kazalcev raziskovalne uspešnosti po metodologiji ARIS
Citiranost Citiranost bibliografskih zapisov v COBIB.SI, ki so povezani z zapisi citatnih baz
vir: WoS vir: Scopus vir: COBISS
Raziskovalci (12)
št. Evidenčna št. Ime in priimek Razisk. področje Vloga Obdobje Štev. publikacij
1.  38163  dr. Jana Aupič  Biokemija in molekularna biologija  Raziskovalec  2019 - 2021  67 
2.  53421  Hana Esih  Biokemija in molekularna biologija  Raziskovalec  2021 - 2022  5 
3.  17915  dr. Helena Gradišar  Biotehnologija  Vodja  2019 - 2022  130 
4.  06628  dr. Roman Jerala  Biokemija in molekularna biologija  Raziskovalec  2019 - 2022  1.189 
5.  37987  dr. Fabio Lapenta  Biokemija in molekularna biologija  Raziskovalec  2019 - 2020  53 
6.  17917  dr. Andreja Majerle  Biotehnologija  Raziskovalec  2019 - 2021  92 
7.  53665  Špela Malenšek  Biokemija in molekularna biologija  Raziskovalec  2021 - 2022  17 
8.  53353  Klemen Mezgec  Biokemija in molekularna biologija  Raziskovalec  2020 - 2022  3 
9.  38275  Anja Perčič    Tehnični sodelavec  2019 - 2022  0 
10.  38337  dr. Žiga Strmšek  Biokemija in molekularna biologija  Raziskovalec  2019 - 2022  58 
11.  52006  Sara Vidmar  Biokemija in molekularna biologija  Mladi raziskovalec  2019 - 2022  6 
12.  54954  Ana Županič    Tehnični sodelavec  2021  0 
Organizacije (1)
št. Evidenčna št. Razisk. organizacija Kraj Matična številka Štev. publikacij
1.  0104  Kemijski inštitut  Ljubljana  5051592000  20.957 
Povzetek
Proteini, za katere je značilna primarna aminokilsinska sekvenca, predstavljajo raznoliko skupino pametnih nanomaterialov, ki izvajajo številne funkcije, kot so prepoznavanje molekul, strukturna vloga, katalitska aktivnost, premikanje... Številna uspešno načrtovana proteinska zvitja, ki ne obstajajo v naravi, pričajo, da je področje dozorelo onkraj dokazovanja osnovnih načel in je pripravljeno soočiti se z zahtevnejšimi izzivi, kot so uvedba funkcij in razvoj aplikacij. Novi, umetni proteini predstavljajo veliko priložnost za medicino, tehnologijo in znanost. Pred kratkim smo razvili inovativno strategijo za načrtovanje novih tipov enoverižnih proteinskih zvitij, ki temeljijo na v definiranem zaporedju povezanih dimernih modulih, ki tvorijo ovite vijačnice. Ti moduli se samosestavijo v načrtovano poliedrske nanostrukture, katere robovi predstavljajo rigidne dimerne ovite vijačnice. De novo načrtovane poliedske nanostrukture predstavljajo proteinski origami, ki temelji na  dimernih obvitih vijačnicah (ang. coiled-coil protein origami (CCPO). Za CCPO so značilni robustnost pri načrtovanju ter raznolike lastnosti, zato so CCPO primerne za številne biomedicinske aplikacije v diagnostiki, preventivi in pri terapijah. Ena izmed obetavnih možnosti je funkcionalizacija sintetičnih polipeptidov z načrtovano arhitekturo z biospecifičnimi molekulami s tarčnim prepoznavanjem. CCPO zvitja predstavljajo privlačno platformo za natančno pozicioniranje funkcionalnih skupin, ki prinesejo željeno funkcionalnost nanostukture. Lektine so proteini, ki biospcifično prepoznavajo molekule različnih glikanov. En primer je prepoznavanje glikozilacijskega vzorca PSA (ang. prostate-specific antigen), ki je biomarker pri raku na prostati (PCa, ang. prostate cancer). Čeprav imajo analize glikanov z lektini določene omejitve (nizka specifičnost, nizka afiniteta), je velika prednost uporabe lektinov dejstvo, da se lektini lahko uporabijo za interakcijo z glikani, ki so še vedno vezani na proteine ali na celice. Kakorkoli, interakcije glikan-protein igrajo ključno vlogo pri virusnih okužbah, adheziji celic, in pri diferenciaciji ter napredovanju različnih bolezni, in so zato zelo zanimive za številne diagnostične in terapevtske aplikacije Osnovna inovativna ideja predloga projekta je načrtovanje in produkcija CCPO nanostruktur, ki so trikotne oblike, jih funkcionalizirati z različnimi lektini, ki bodo delovali kot senzor za prepoznavanje glikanov. Predlog upošteva našo izvrstno ekspertizo na področju načrtovanja novih polipeptidnih nanostruktur in ekspertizo načega sodelavca na području glikomike in diagnostike raka za vzpostavitev analitske metode, ki temelji na lektin-glikan interakcijah, in bi bila primerna za diagnostične in terapevtske aplikacije. Glavni cilj tega projekta je načrtovanje umetnih receptorjev glikanov z načrtovano stehiometrijo in geometrijsko ureditvijo, in testiranje različnih strategij za uvedbo funkcionalnih mest (lektinov) v CCPO ogrodja. Pričakujemo, da bo povečana valenca umetnega receptorja (trikotno razporejenih lektinov) močno povečala afiniteto, pri čemer bomo dve ali tri lektinske domene vezali v oglišča/robove nanostruktur CCPO, ali povečala specifičnost, če bomo vezali dve ali tri različne lektinske domene v oglišča/robove CCPO. Cilj projekta je načrtovati in preizkusiti, ali imajo lektini kot potencialni biomarker raka specifično in močnejšo vezavo na tarče z vezanimi glikani (molekule ali celične linije), če so vključeni v strukture CCPO. Pričakujemo, da bo vključitev medicinsko pomembnih domen v strukturo CCPO mogoče uporabiti v medicini za presejanje ali diagnostiko.
Pomen za razvoj znanosti
Kljub napredku v računalniškem modeliranju proteinskih nanostruktur in uspehov proteinskega inženirstva v zadnjih letih, de novo načrtovanje proteinov z novim, v naravi neopaženim zvitjem, ostaja velik izziv. Vsekakor imajo proteini znatno večje funkcionalne potenciale kot nukleinske kisline, ki so jih tudi načrtovali v izredno ranolike strukture. Pred kratkim smo razvili inovativno strategijo za načrtovanje novih tipov enoverižnih proteinskih zvitij, ki temeljijo na v definiranem zaporedju povezanih dimernih modulih, ki tvorijo ovite vijačnice. Ti moduli se samosestavijo v načrtovano poliedrske nanostrukture (tetraeder, kvadratna piramida, bipiramida ali trikotnik), katere robovi predstavljajo rigidne dimerne ovite vijačnice. De novo načrtovane poliedske nanostrukture predstavljajo novo, atraktivno novo modilarno zvitje, ki ga imenujemo protein origami na osnovi dimernih obvitih vijačnic (ang. coiled-coil protein origami (CCPO)). Za CCPO so značilne raznolike oblike in lastnosti, zato so primerne za številne biomedicinske aplikacije v diagnostiki, preventivi in pri terapijah.  Cilj projekta je razviti osnovna načela za razširitev meja funkcionalnosti CCPO nanostruktur, kar vodi do različnih aplikacij. Z rezultati bomo dokazali koncept, ki se nanaša na funkcionalizacijo načrtovanih CCPO nanostruktur. Prikazali bomo uvedbo izbranih funkcionalnih proteinskih domen na izbrane položaje v nanostrukturi. Z uvedbo lektinov, kot biospecifičnih molekul za prepoznavanje izbranih tarč, bomo vzpostavili analizno metodo za detekcijo različnih glikanov. V sodelovanju s strokovnjakom za lektinomiko bomo v nadaljevanju razvili test za odkrivanje prostate-specifičnega antigena (PSA), biomarkerja raka prostate (PCA). Pričakujemo lahko, da bomo prijavili potencialno zelo uporabno intelektualno lastnino in publikacije v revijah z visokim faktorjem vpliva, podobno tistim, ki jih je vodilna raziskovalka pokazala v zadnjih letih (Nature Biotech., 2017; JASC, 2017; Curr.Op.Chem.Biol., 2017; Nature Comm., 2016; Adv.Exp.Med.Biol., 2016; Nature Chem., Biol., 2013). Naš interdisciplinarni pristop, ki združuje strokovno znanje iz sintezne biologije, biokemije in medicine, predstavlja inovativen in izviren prispevek v teh zelo konkurenčnih disciplinah. Rezultati projekta bodo pripeljali do novih znanstvenih spoznanj in bodo zelo zanimivi za številne diagnostične in terapevtske aplikacije v medicini, pa tudi za širšo znanstveno publiko.
Pomen za razvoj Slovenije
Despite advances in computational modeling of protein nanostructures and successes of protein engineering in the recent years, the de novo design of proteins with new in the nature unobserved folds is still challenging. Proteins have significantly larger functional potential as molecular machines than nucleic acids, which have also been used to design various nanoscale shapes. Recently a pioneering strategy for the design of new types of a single-chain protein folds was devised in our group based on the sequential arrangement of concatenated coiled-coil dimer forming modules that self-assemble into a polyhedral cage (tetrahedron, square pyramid, bipyramid or triangle) with edges composed of rigid coiled-coil. De novo designed polyhedral nanostructures represent an new, attractive type of modular folds that we named coiled-coil protein origami (CCPO). Due to their versatile designable shapes and properties, designed CCPO might be potentially used for numerous biomedical applications for diagnostics, prevention and therapy. The project aims to develop the basic principles for expanding the boundaries of the CCPO nanostructures functionality, bridging towards various applications. We will provide the proof-of-concept results relating to the functionalization of designed CCPO nanostructures. We will demonstrate the introduction of the selected functional protein domains at the selected positions of the nanostructure. Introducing lectins, as biospecific recognition molecules for the selected target, we will establish the assay for detection of different glycans. Further, in collaboration with lectinomics expert we will apply an assay for detection of a prostate-specific antigen (PSA), a biomarker of prostate cancer (PCa). We can expect to generate potentially very useful intellectual property and publications in high ranked journals, similar to those that the PI had demonstrated in recent years (Nature Biotech., 2017; JASC, 2017; Curr.Op.Chem.Biol., 2017; Nature Comm., 2016; Adv.Exp.Med.Biol., 2016; Nature Chem. Biol., 2013).   Our interdisciplinary approach combining the expertise from synthetic biology, biochemistry and medicine represents an innovative and original contribution in these very competitive disciplines. Results of the project will lead to new scientific knowledge and will be of great interest for many diagnostic and therapeutic applications in medicine, as well as for a broader scientific audience.
Najpomembnejši znanstveni rezultati
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati Vmesno poročilo
Zahtevana je potrditev
Zgodovina ogledov
Priljubljeno