Projekti / Programi
Katepsin E: karakterizacija in biološka vloga
| Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
| 1.05.00 |
Naravoslovje |
Biokemija in molekularna biologija |
|
| Koda |
Veda |
Področje |
| 1.07 |
Naravoslovne vede |
Druge naravoslovne vede |
Raziskovalci (6)
| št. |
Evidenčna št. |
Ime in priimek |
Razisk. področje |
Vloga |
Obdobje |
Štev. publikacijŠtev. publikacij |
| 1. |
00449 |
dr. Iztok Dolenc |
Biokemija in molekularna biologija |
Raziskovalec |
2009 - 2012 |
110 |
| 2. |
09091 |
dr. Vida Puizdar |
Biokemija in molekularna biologija |
Tehnični sodelavec |
2009 - 2012 |
55 |
| 3. |
21560 |
dr. Urška Repnik |
Mikrobiologija in imunologija |
Raziskovalec |
2009 - 2011 |
149 |
| 4. |
28484 |
dr. Dejan Suban |
Živalska produkcija in predelava |
Mladi raziskovalec |
2009 - 2012 |
17 |
| 5. |
28485 |
dr. Aleš Špes |
Biokemija in molekularna biologija |
Mladi raziskovalec |
2009 - 2012 |
24 |
| 6. |
01085 |
dr. Vito Turk |
Biokemija in molekularna biologija |
Vodja |
2009 - 2012 |
1.490 |
Organizacije (1)
| št. |
Evidenčna št. |
Razisk. organizacija |
Kraj |
Matična številka |
Štev. publikacijŠtev. publikacij |
| 1. |
0106 |
Institut "Jožef Stefan" |
Ljubljana |
5051606000 |
90.649 |
Pomen za razvoj znanosti
Glavni namen projekta je bil da se nadalje pojasni biokemijske lasnosti aspartatnih proteaz katepsinov D in E z namenom boljšega razumevanje njihove vloge v normalnih in patoloških stanjih. Čeprav je lizosomalni katepsin D že dobro raziskan, je le malo znanega o njegovih fizioloških substratih ter biološki vlogi. Po drugi strani pa je nelizosomalni katepsin E precej manj okarakteriziran in so se šele v zadnjih letih pričele bolj intenzivne raziskave tega encima zaradi njegove vloge pri rakastih obolenjih v gastrointestinalnem traktu. Odkritje spojitvene variante katepsina E v adenokarcinomu kaže na pomembnost tega encima pri raku in morda še drugih boleznih. Kljub objavljenim pripravam rekombinatnega katepsina E pa so bili njegovi izkoristki relativno majhni. Z ekspresijo v bakulovirusnem sistemu so bile dobljene večje količine katepsina E, ki omogočajo razširjene raziskave. Prav tako je bila prvič izražena v obliki proteina spojitvena varianta 2 katepsina E. Preiskovana je bila specifičnost delovanja katepsina D in E na različne substrate. Bilo je ugotovljeno da se oba encima v svoji specifičnosti do različnih substratov razlikujeta (lisozim, cistatini, nevropeptidi). Preliminarne študije s pomočjo metod proteomike tudi kažejo, da obstajajo določene razlike. Spojitvena varianta 2 katepsina E sicer ne kaže encimske aktivnosti vendar pa reagira s pentapeptidom pepstatinom, kar kaže na določeno možnost njene biološke vloge, tudi pri raku. Pomembna je ugotovitev, da sta katepsin E ter cisteinska proteaza katepsin X kolokalizirana v endozomu. Na osnovi tega odkritja so naše študije vodile v smeri možne interakcije med obema encimoma. Ugotovili smo, da katepsin E aktivira prokatepsin X v aktiven encim. Študije katepsinov D in E na različnih celičnih linijah induciranih z lizosomotropnim detergentom LeuLeuOMe pa kažejo da ta encima nimata pomembnejše vloge pri apoptozi.
Dobljeni rezultati omogočajo nadaljnje raziskave o vlogi zlasti katepsina E in njegove spojitvene variante pri rakastih obolenjih. Raziskave so bazične, pomebne za razvoj biokemije, biologije in medicine ter interdisciplinarnega značaja, omogočajo pa prenos znanja od bazičnih spoznanj v kliniko (translacijske raziskave – translational research).
Pomen za razvoj Slovenije
Proteaze so trenutno ena od glavnih tarč pri načrtovanju novih zdravil. Številni eksperimenti in klinična raziskovanja predlagajo uporabo proteaznih inhibitorjev pri zdravljenju raka. Tako so rezultati tega projekta tudi pomembni pri vrednotenju aspartatnih katepsinov kot možnih terapevtskih tarč pri zdravljenju raka. Poleg tega ta projekt omogoča identifikacijo novih diagnostičnih markerjev, kar ima lahko veliko komercialno vrednost. Te raziskave ter nadaljnje študije z uporabo reprezentativnih živalskih tumorskih modelov bodo velikega pomena pri vrednotenju novih zdravil na predklinični ravni, kar je zagotovo zelo zanimivo za farmacevtsko industrijo, tudi v Sloveniji ter nastajanje možnih spin-off podjetji. Zato je potrebno te raziskave nadaljevati, kar je tudi dolgoročni namen raziskav. To je zlasti razvidno iz intenziviranja raziskav na tem encimu v mednarodnem prostoru. Hkrati pa razvoj novih znanj omogoča dvig ravni slovenske znanosti ter sodelovanje s tujimi raziskovalnimi skupinami.
Raziskave so bazičnega značaja, imajo pa tudi uporabno komponento, zaradi česar jih lahko upravičeno uvrstimo med strateške bazične raziskave. Vodja skupine je intenzivno sodeloval s slovensko industrijo v preteklem obdobju (Lek, Krka), kar se odraža v velikem številu realiziranih pogodb. V zadnjih nekaj letih (sodelovanje z domačo farmacevtsko industrijo v skupnih projektih je praktično zamrlo) se je več raziskovalcev zaposlilo v slovenski industriji (npr. Novartis Lek pri proizvodnji rekombinantih proteinov) ter drugih raziskovalnih institutih in univerzah.
Raziskovalno delo na projektu in v raziskovalni skupini nudi izredne možnosti za študente, da se seznanijo z najnovejšimi tehnikami na področjih, kot npr. proteomika (moderen laboratorij postavljen na IJS pred letom dni) in kemogenomiko (skupaj z Evropskimi in drugimi tujimi partnerji). Obe polji imata namreč zelo visoko mednarodno prioriteto, ker sta izrednega pomena za identifikacijo in validacijo tarč pri razvoju novih zdravil. Posamezni člani skupine so mednarodno priznani raziskovalci (vodja projekta je član EMBO ter več tujih akademij in redni član SAZU), kar je tudi pomembno za mednarodno promocijo Slovenije in s tem tudi ohranitev narodne identitete. Raziskovalci na tem projektu so vključeni v Center odličnosti CIPKeBiP, ki ga koordinira naša institucija.
Najpomembnejši znanstveni rezultati
Letno poročilo
2009,
2010,
2011,
zaključno poročilo,
celotno poročilo na dLib.si
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati
Letno poročilo
2009,
2010,
2011,
zaključno poročilo,
celotno poročilo na dLib.si
