Projekti / Programi
Karakterizacija interakcij ligand-receptor
| Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
| 1.04.00 |
Naravoslovje |
Kemija |
|
| Koda |
Veda |
Področje |
| P351 |
Naravoslovno-matematične vede |
Strukturna kemija |
nekovalentne interakcije, NMR spektroskopija, laserska pinceta, rešetanje, metoda fragmentov
Raziskovalci (11)
Organizacije (1)
| št. |
Evidenčna št. |
Razisk. organizacija |
Kraj |
Matična številka |
Štev. publikacij |
| 1. |
0104 |
Kemijski inštitut |
Ljubljana |
5051592000 |
20.825 |
Povzetek
Vpeljali in razvili bomo eksperimentalno metodologijo za raziskave ligand-receptor interakcij. Uporabili bomo metode jedrske magnetne resonance (NMR) visoke ločljivosti in "molecular force" spektroskopije. Poseben poudarek bo na reševanju problemov povezanih z veliko molekulsko maso proteinov in slabo topnostjo ligandov v vodni raztopini. Razvoj eksperimentalne metodologije bo usmerjen v določanje eksperimentalnih parametrov, ki omogočajo prepoznavanje vezave ligandov na proteinske tarče in kvantitativno ovrednotenje nekovalentnih interakcij pri tvorbi kompleksov ligand-receptor. Natančno prepoznavanje vezave ligandov je bistveno za učinkovitost metod rešetanja spojin. Poznavanje narave in energetike nekovalentnih interakcij med funkcionalnimi skupinami liganda in receptorja je izredno pomembno za racionalno načrtovanje novih zdravilnih učinkovin in razvoj teoretičnih algoritmov za raziskave kompleksov učinkovin z receptorji.
Pomen za razvoj znanosti
Rezultati projekta prispevajo k razumevanju interakcij ligand-receptor, ki so nujno navzoče v bioloških procesih in imajo tudi pomembne aplikacije v biotehnologiji. Nizkoenergijska raven bioloških procesov izvira iz nekovalentnih interakcij med molekulami. Narava in energetika teh interakcij je slabo poznana. Natančno ovrednotenje interakcij med ligandi in receptorji prispeva k razvoju algoritmov za napovedovanje tridimenzionalnih struktur biomolekularnih sistemov, kot so kompleksi ligand-receptor in substrat-encim, ki bodo izboljšali obstoječo metodologijo za načrtovanje zdravilnih učinkovin. Načrtovanje novih učinkovin je pogosto neuspešno, ker obstoječi algoritmi uporabljajo model delovanja učinkovin "ključ - ključavnica", ki je za mnoge biomolekularne sisteme preveč poenostavljen. Ta model ob vezavi ligandov na proteinske tarče ne upošteva konformacijskih sprememb receptorja, ki ga lahko povzročajo ligand-receptor interakcije. Natančno poznavanje interakcij ligand-receptor je pomembno za razumevanje funkcije in aktivnosti vrste bioloških sistemov in lahko znatno prispeva k raziskavam na drugih področjih kot so biologija, medicina in farmacija.
Pomen za razvoj Slovenije
Projekt sloni na sodelovanju raziskovalcev iz inštituta, univerze in industrije in je usklajen s prioritetami, ki so definirane v Nacionalnem raziskovalnem in razvojnem programu Republike Slovenije. Novi bolj učinkoviti pristopi za odkrivanje zdravilnih učinkovin lahko pospešijo in pocenijo postopke razvoja učinkovin za zdravljenje človeku nevarnih bolezni in so lahko koristni za slovensko farmacevtsko industrijo. Implementirano metodologijo uporabljamo za izvedbo konkretnih industrijskih projektov. Rezultate raziskav objavljamo v najuglednejših mednarodnih znanstvenih revijah, s čimer Slovenijo promoviramo v svetovnih znanstvenih krogih. Pri raziskavah sodelujejo mladi raziskovalci, ki pridobivajo znanje NMR spektroskopije visoke ločljivosti, molekularnega modeliranja in metodologij za racionalno načrtovanje novih učinkovin. Pridobivajo tudi splošno znanje, ki je potrebno za izpeljavo temeljnih raziskovalnih projektov kot tudi razvojnih projektov v farmacevtski industriji. Vključeni so v sodelovanje z raziskovalci iz univerze in industrije in si odpirajo različne možnosti bodoče zaposlitve.
Najpomembnejši znanstveni rezultati
Letno poročilo
2008,
2009,
zaključno poročilo,
celotno poročilo na dLib.si
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati
Letno poročilo
2008,
2009,
zaključno poročilo,
celotno poročilo na dLib.si
