Loading...
Projekti / Programi vir: ARRS

Toksini in biomembrane

Obdobja
Raziskovalna dejavnost

Koda Veda Področje Podpodročje
1.05.00  Naravoslovje  Biokemija in molekularna biologija   
4.06.00  Biotehnika  Biotehnologija   

Koda Veda Področje
B000  Biomedicinske vede   

Koda Veda Področje
1.06  Naravoslovne vede  Biologija 
3.04  Medicinske in zdravstvene vede  Medicinska biotehnologija 
Ključne besede
Strup, toksin, fosfolipaza A2, tvorec por, mehanizem, rak, apoptoza, lipidna signalizacija, metabolizem lipidov, filogenenomika, prenos genov, poligenska lastnost, membrana, raft, hemostaza, nevrodegeneracija, antikoagulant, biogorivo, nanomedicina, biomarker, bioinsekticid, Saccharomyces cerevisiae
Vrednotenje (pravilnik)
vir: COBISS
Upoš. tč.
8.811,03
A''
1.983,59
A'
4.964,6
A1/2
6.060,52
CI10
13.883
CImax
612
h10
52
A1
31,4
A3
10,63
Podatki za zadnjih 5 let (citati za zadnjih 10 let) na dan 30. januar 2023; A3 za obdobje 2016-2020
Podatki za razpise ARRS ( 04.04.2019 - Programski razpis , arhiv )
Baza Povezani zapisi Citati Čisti citati Povprečje čistih citatov
WoS  778  23.372  18.691  24,02 
Scopus  796  25.337  20.498  25,75 
Raziskovalci (36)
št. Evidenčna št. Ime in priimek Razisk. področje Vloga Obdobje Štev. publikacij
1.  53554  Tadeja Bele  Biokemija in molekularna biologija  Mladi raziskovalec  2020 - 2023 
2.  24290  dr. Matej Butala  Biokemija in molekularna biologija  Raziskovalec  2020 - 2023  224 
3.  55138  dr. Mauro Danielli  Biokemija in molekularna biologija  Mladi raziskovalec  2021 - 2023  16 
4.  11155  dr. Damjana Drobne  Biologija  Raziskovalec  2020 - 2023  819 
5.  32099  dr. Maja Grundner  Biokemija in molekularna biologija  Raziskovalec  2020 - 2023  26 
6.  15639  dr. Gregor Gunčar  Biokemija in molekularna biologija  Raziskovalec  2020 - 2023  247 
7.  53283  Maja Hostnik  Biokemija in molekularna biologija  Raziskovalec  2020 - 2023  11 
8.  50498  Adrijan Ivanušec  Biokemija in molekularna biologija  Mladi raziskovalec  2020 - 2023  22 
9.  38200  dr. Eva Jarc Jovičić  Biokemija in molekularna biologija  Raziskovalec  2020 - 2023  56 
10.  35369  dr. Veno Kononenko  Biokemija in molekularna biologija  Raziskovalec  2020  55 
11.  15587  Igor Koprivec    Tehnični sodelavec  2020 - 2023 
12.  07673  dr. Dušan Kordiš  Biokemija in molekularna biologija  Raziskovalec  2020 - 2023  214 
13.  55063  Špela Koren  Biokemija in molekularna biologija  Mladi raziskovalec  2021 - 2023  14 
14.  00412  dr. Igor Križaj  Biokemija in molekularna biologija  Vodja projekta  2020 - 2023  694 
15.  53699  Amela Kujović  Biokemija in molekularna biologija  Tehnični sodelavec  2020  16 
16.  18802  dr. Adrijana Leonardi  Biokemija in molekularna biologija  Raziskovalec  2020 - 2023  139 
17.  06994  dr. Peter Maček  Biokemija in molekularna biologija  Upokojeni raziskovalec  2020 - 2023  524 
18.  39242  dr. Nina Mikec  Biokemija in molekularna biologija  Raziskovalec  2020 - 2023  19 
19.  35319  dr. Mojca Ogrizović  Biokemija in molekularna biologija  Raziskovalec  2021  33 
20.  33683  Nina Orehar    Tehnični sodelavec  2020 - 2023 
21.  37465  dr. Sabina Ott Rutar  Biokemija in molekularna biologija  Mladi raziskovalec  2020  11 
22.  39090  dr. Anastasija Panevska  Biokemija in molekularna biologija  Raziskovalec  2020 - 2023  45 
23.  51231  Anja Pavlin  Biokemija in molekularna biologija  Mladi raziskovalec  2020 - 2023  21 
24.  23575  dr. Miha Pavšič  Biokemija in molekularna biologija  Raziskovalec  2020 - 2021  176 
25.  20213  dr. Toni Petan  Biokemija in molekularna biologija  Raziskovalec  2020 - 2023  161 
26.  20653  dr. Uroš Petrovič  Biokemija in molekularna biologija  Raziskovalec  2020 - 2023  271 
27.  55861  Larisa Lara Popošek  Biokemija in molekularna biologija  Mladi raziskovalec  2021 - 2023 
28.  54618  Kity Požek    Tehnični sodelavec  2020 - 2023  18 
29.  04570  dr. Jože Pungerčar  Biokemija in molekularna biologija  Raziskovalec  2020 - 2023  318 
30.  37504  Neža Repar  Biologija  Tehnični sodelavec  2020 - 2023  29 
31.  15328  dr. Kristina Sepčić  Biokemija in molekularna biologija  Raziskovalec  2020 - 2023  695 
32.  33137  dr. Matej Skočaj  Biokemija in molekularna biologija  Raziskovalec  2020 - 2023  94 
33.  21553  dr. Jernej Šribar  Biokemija in molekularna biologija  Raziskovalec  2020 - 2023  106 
34.  06905  dr. Tom Turk  Biokemija in molekularna biologija  Raziskovalec  2020 - 2023  596 
35.  54712  Gašper Žun  Biokemija in molekularna biologija  Mladi raziskovalec  2020 - 2023  22 
36.  15640  dr. Vera Župunski  Biokemija in molekularna biologija  Raziskovalec  2020 - 2023  166 
Organizacije (3)
št. Evidenčna št. Razisk. organizacija Kraj Matična številka Štev. publikacij
1.  0103  Univerza v Ljubljani, Fakulteta za kemijo in kemijsko tehnologijo  Ljubljana  1626990  21.774 
2.  0106  Institut "Jožef Stefan"  Ljubljana  5051606000  84.932 
3.  0481  Univerza v Ljubljani, Biotehniška fakulteta  Ljubljana  1626914  64.086 
Povzetek
Raziskovalni program “Toksini in biomembrane” je dinamična platforma, ki izhaja iz proučevanja toksinov – v prvi vrsti tistih, ki interagirajo z biološkimi membranami, in vseh posledic, ki izhajajo iz teh interakcij. Raziskave so se sčasoma razširile tudi na področja fiziologije sesalcev, ki jih ti toksini prizadenejo, saj lahko tako pridobimo vpogled v funkcijo in disfunkcijo sesalskih ortologov toksinov. Dejavnost programske skupine (PS) je razdeljena na šest delovnih sklopov (DS), ki so do določene mere samostojni, vendarle tesno prepleteni in povezani v celoto. DS1 se osredotoča na preučevanje živalskih strupov, njihovo sestavo, način delovanja in zaščito pred njimi. Z opisovanjem molekulskih osnov delovanja toksinov bomo še naprej razkrivali osnovne mehanizme proteinskega razmeščanja v celicah, regulacijo endo- in eksocitoze ter funkcij mitohondrijev. Slednje lahko pomaga pri zgodnji diagnozi Alzheimerjeve bolezni in zdravljenju te bolezni. Zelo obetavna smer raziskav v tem DS je tudi razvoj inovativnih antikoagulantov za varno zdravljenje venske tromboembolije. V okviru DS2 svoje znanje o toksičnem delovanju sekretornih fosfolipaz A2 uporabljamo za raziskovanje lipidnega metabolizma in signalizacije. Študij delovanja lipidnih kapljic, na novo prepoznanih celičnih organelov, je glavna tema, ki se usmerja predvsem v boj proti raku. DS3 je namenjen raziskovanju molekulskih mehanizmov interakcij proteinov z membranami, spojinam, ki se vežejo na nekatere tipe nikotinskega acetilholinskega receptorja in vplivu teh interakcij na fizikalne lastnosti membran ter na celično fiziologijo. Pomemben del raziskav je namenjen potencialni uporabi proteinov, ki se vežejo na membrane, v biomedicini in biotehnologiji, na primer za označevanje membranskih lipidov in domen, razvoj novih učinkovin proti raku ter bioinsekticidov. Vse bolj jasno postaja, da je interakcija nanodelcev (NP) s celicami, predvsem pa z biološkimi membranami, izjemnega pomena za zdravje ljudi. Naše aktivnosti v okviru DS4 so tako usmerjene v raziskave možnosti za uporabo NP v medicinskih aplikacijah. V DS5 bomo preučili različne komponente genomov, vključno s tistimi pri parazitih in virusih. Med drugim bomo raziskali terapevtski potencial antimikrobnih peptidov kot novih protimikrobnih zdravil. V DS6 uporabljamo kvasovko Saccharomyces cerevisiae kot osrednji evkariontski modelni organizem za študij pomena komunikacije med različnimi organeli pri prepletanju lipidnega in osrednjega metabolizma ogljika ter za razvoj nove metodologije in biotehnoloških uporab analize poligenskih lastnosti. Poglavitni cilj naše PS je torej pridobivanje novih spoznanj o patofiziologiji sesalcev z namenom izboljšanja zdravja ljudi in živali. Znaten napor usmerjamo tudi v iskanje poti za biotehnološko izrabo naših odkritij in v razvoj novih metod. Številni člani naše PS so vključeni v pedagoško delo na pred- in po-diplomskem nivoju. Prenos najnovejših znanj na študente je pomembno poslanstvo naše PS.
Pomen za razvoj znanosti
Raziskovalni program “Toksini in biomembrane” je platforma, ki je bila prvotno oblikovana za poglobljeno raziskavo toksinov, ki v prvi vrsti interagirajo z biološkimi membrani – njihovimi proteinskimi, lipidnimi ali ogljikovohidratnimi sestavinami – in posledic, ki izhajajo iz teh interakcij. Postopoma se je razširil na nekatera področja patofiziologije sesalcev, v katera so vpleteni sesalski ortologi toksinov, z uporabo rezultatov, pridobljenih s temi toksini. Nazadnje smo dodali še raziskave interakcije nanomaterialov z biološkimi membranami, od temeljnih do aplikacij v medicini. Naša programska skupina (PS) se uspešno razvija v šestih glavnih smereh, tj. na šestih raziskovalnih področjih, ki so zelo pomembna za zdravje ljudi in živali ter biotehnološki razvoj. (1) Preučujemo živalske strupe, njihovo sestavo, način delovanja in zaščito pred njimi. Z opisovanjem molekulske osnove delovanja toksinov odkrivamo osnovne mehanizme celičnega premeščanja proteinov, regulacijo endo- in eksocitoze ter funkcijo mitohondrijev. Toksine uporabljamo za boljše razumevanje in zdravljenje ali diagnosticiranje nevrodegenerativnih bolezni, kot so Alzheimerjeva bolezen, in srčno-žilne bolezni, kot sta globoka venska tromboza in pljučna embolija. Razvijamo inovativne postopke za zaščito pred strupi in toksini. (2) Študiramo lipidni metabolizem in signalizacijo, tudi z izkoriščanjem znanja, pridobljenega z raziskavami strupenih sekretornih fosfolipaz A2, ortologov tistih sesalskih encimov, ki so pomembni vnetni in imunski dejavniki. Osredotočeni smo na povezavo med presnovo fosfolipidov in shranjevanjem maščob v lipidnih kapljicah. Slednji so na novo prepoznani organeli, ki jih vse bolj razumevamo kot osrednja vozlišča pri regulaciji znotrajceličnih signalnih kaskad, metaboličnih poti in celičnih odzivih na stres. Še zlasti želimo s ciljanjem na metabolizem lipidnih kapljic in lipidno signalizacijo zmanjšati odpornost agresivnih rakastih celic in zavreti rast tumorjev. Razumevanje regulacije teh procesov je ključnega pomena za boljše zdravljenje ter diagnozo bolezni in presnovnih motenj, povezanih s kopičenjem lipidov, vključno z različnimi vrstami raka, sladkorno boleznijo tipa 2 in debelostjo. (3) Raziskujemo podrobnosti molekulske interakcije med proteini in membranami ter spojinami, ki se vežejo na holinesteraze in določene vrste nikotinskih acetilholinskih receptorjev. Hkrati proučujemo možnosti uporabe membranskih vezavnih proteinov v biomedicinskih in biotehnoloških aplikacijah, na primer pri razvoju markerjev lipidnih membran in njihovih domen, novih zdravil proti raku in novih bioinsekticidov. (4) Vse bolj postaja jasno, da je interakcija nanodelcev (ND) s celicami, predvsem z njihovimi biološkimi membranami, velikega pomena za razvoj različnih aplikacij v podporo zdravja ljudi. Poleg preučevanja vpliva ND na biološke sisteme se osredinjamo na potencial nanomaterialov kot prenašalcev zdravil ali cepiv, ki olajšajo nadzorovan prehod skozi celične membrane, in njihovo uporabo v diagnostiki in terapiji raka ter nevrodegeneracije. (5) Živalski toksini predstavljajo zelo dober model za preučevanje adaptivne evolucije, cis-regulatorne evolucije, evolucije tridimenzionalnih proteinskih struktur, pridobivanja novih bioloških funkcij in s tem povezanih sprememb na ravni genoma. Tako na primer raziskujemo različne sestavine genoma, vključno z endoparazitnimi in virusnimi, in še posebej terapevtski potencial antimikrobnih peptidov, kar je velikega medicinska pomena. (6) Biomembrane so prisotne v vseh živih organizmih in so še posebej pomembne pri evkariontih, pri katerih omejujejo posamične celične razdelke. Kot osrednji evkariontski modelni organizem uporabljamo kvasovko Saccharomyces cerevisiae za preučevanje komunikacije med organeli pri dinamičnem povezovanju osrednjega ogljikovega in lipidnega metabolizma ter za razvoj nove metodologije in biotehnološke uporabe analize poligenskih lastnosti. Študije poligenskih lastnosti imajo velik potencial p
Pomen za razvoj Slovenije
Raziskave programske skupine (PS) ne prispevajo le k svetovnemu znanju, imajo tudi praktično vrednost. Najdlje v zvezi s slednjim smo uspeli priti na dveh področjih. Prvo je razvoj proteinskih citolitičnih kompleksov na osnovi egerolizinov kot močnih in selektivnih insekticidov proti ekonomsko najpomembnejšim škodljivcem iz skupine hroščev. Rezultati tega projekta so že zaščiteni z mednarodno patentno prijavo (PCT/EP2017/074877). Ena od večjih mednarodnih družb je tako že izrazila zanimanje za testiranje naših proteinov na širokem spektru rastlinskih škodljivcev. Drugo takšno področje raziskav je usmerjeno v primanjkljaj pri zdravljenju venske tromboembolije (VTE) z razvojem nove skupine selektivnih inhibitorjev intrinzične poti strjevanja krvi, ki temelji na strukturno izvirnem antikoagulantnem proteinu iz kačjega strupa. Tudi pri tem pri projektu se nam je pridružila ena od največjih farmacevtskih družb. Omenjeni interes evropskih biotehnoloških/IPM-podjetij je dober obet za izkoriščanje tega dela naših raziskav. Poleg omenjenih dveh projektov je še več drugih raziskav, ki obetajo razvoj aplikacij s tržno vrednostjo. V ta namen bomo skupaj s kolegi z Univerzitetnega kliničnega centra v Ljubljani še naprej razvijali postopke za učinkovitejše in varnejše zdravljenje bolnikov po zastrupitvi, za pripravo alternativnih protitumorskih zdravil (antagonisti ?7 nAChR za zdravljenje pljučnega adenokarcinoma) in za antitrombotično zdravljenje (antitrombotiki na osnovi snaclec proteinov v interventni kardiologiji in angiologiji). Prav tako bo pristop k zdravljenju in diagnosticiranju nevrodegenerativnih bolezni, kot je npr. Alzheimerjeva bolezen, temeljil na nadaljnjem razvoju krvnih, z nanomateriali podprtih biosenzorjev na osnovi analize AChE/BChE. Razvoj teh in drugih projektov, pomembnih za zdravje in dobro počutje ljudi, se bo povečal z intenzivnim sodelovanjem v SRIP Zdravje – Medicina, ki je med devetimi strateškimi področji v Sloveniji, ki jim je vlada priznala vodilno vlogo v socialni in gospodarski preobrazbi države. Aktivno in zdravo staranje (»Active Healthy Aging«) je eno od strateških področij v omenjenem SRIP-u, katerega usmeritve razvoja so, med drugimi, diagnostika nevrotoksičnosti in nevrodegeneracije ter novi izdelki in storitve za starajočo se populacijo. Članica naše PS vodi omenjeno strateško področje ter bo še naprej intenzivno povezovala ustrezne dejavnosti znotraj PS in s SRIP Zdravje – Medicina, vse v smeri prenosa novega znanja v inovacije in nasprotni smeri. Analiza poligenskih lastnosti in zamenjava alelov je dopolnilni pristop k tradicionalnemu metaboličnemu inženirstvu, ki omogoča pripravo sevov s kombinacijo želenih lastnosti, vključno z nekaterimi, ki so ob uporabi tradicionalnih metaboličnih pristopov nedosegljive. Na takšen način razvijamo nove industrijske seve mikroorganizmov. Tako na primer pričakujemo, da bodo imeli sevi kvasovk s povečano sintezo lipidov za proizvodnjo biogoriv pomembno vlogo pri oskrbi z alternativnimi viri energije, kar bo omogočilo občutno manjšo odvisnost od fosilnih goriv. Zelo pomemben vidik je pridobitev najsodobnejših tehnologij, zlasti na področjih funkcionalne genomike, proteomike in genomske biologije. Razvili in nadgradili smo raziskovalne metode, kot so postopek samodejne kvantifikacije kolonij v fenomiki kvasovk in metode za preučevanje interakcij med proteini in lipidnimi membranami s površinsko plazmonsko resonanco (SPR). Prav tako sodelujemo pri razvoju novih bioinformacijskih orodij za analizo rezultatov genomskih poskusov. Razvijamo povsem nove metode, na primer za identifikacijo proteinskih kompleksov, ki interagirajo s specifičnimi genomskimi lokusi neposredno v bakterijah. Omenjena metoda bo omogočila identifikacijo transkripcijskih faktorjev, vezanih na izbrane promotorje, kar je predpogoj za načrtovanje in sintezo molekul, ki bi preprečevale razvoj odpornosti na antibiotike in izražanje virulenčnih dejavnikov na ravni transkripcije pri patogenih mikroorgani
Zgodovina ogledov
Priljubljeno