Nalaganje ...
Projekti / Programi vir: ARIS

Molekulske simulacije, bioinformatika in načrtovanje zdravilnih učinkovin

Obdobja
Raziskovalna dejavnost

Koda Veda Področje Podpodročje
1.04.00  Naravoslovje  Kemija   
1.09.00  Naravoslovje  Farmacija   

Koda Veda Področje
B120  Biomedicinske vede  Molekularna biofizika 

Koda Veda Področje
1.04  Naravoslovne vede  Kemija 
3.01  Medicinske in zdravstvene vede  Temeljna medicina 
Vrednotenje (pravilnik)
vir: COBISS
Raziskovalci (12)
št. Evidenčna št. Ime in priimek Razisk. področje Vloga Obdobje Štev. publikacijŠtev. publikacij
1.  37778  Deni Bačič    Tehnični sodelavec  2015 - 2017 
2.  38252  dr. Kaja Bergant Loboda  Kemija  Mladi raziskovalec  2015 - 2018  32 
3.  29677  dr. Matjaž Brvar  Farmacija  Raziskovalec  2014  56 
4.  08611  dr. Janez Mavri  Kemija  Vodja  2014 - 2018  368 
5.  50405  dr. Matic Pavlin  Kemijsko inženirstvo  Raziskovalec  2018  39 
6.  25493  dr. Andrej Perdih  Farmacija  Raziskovalec  2014 - 2018  273 
7.  27837  dr. Gordana Pirc  Kemija  Raziskovalec  2014  17 
8.  33211  dr. Barbara Pogorelčnik  Materiali  Raziskovalec  2014 - 2015  26 
9.  50613  dr. Alja Prah  Kemija  Mladi raziskovalec  2017 - 2018  22 
10.  33210  dr. Matej Repič  Farmacija  Raziskovalec  2014 - 2015  26 
11.  20393  dr. Jernej Stare  Kemija  Raziskovalec  2014 - 2018  157 
12.  15708  dr. Neli Vintar  Kemija  Raziskovalec  2018  151 
Organizacije (1)
št. Evidenčna št. Razisk. organizacija Kraj Matična številka Štev. publikacijŠtev. publikacij
1.  0104  Kemijski inštitut  Ljubljana  5051592000  21.247 
Povzetek
Delo programske skupine bo usmerjeno v študij kemijskih poškodb proteinov in DNA, ki predstavljajo začetne korake nevrodegeneracije in karcinogeneze. Nadaljevali bomo delo na flavoencimih, to je skupini encimov odgovornih za nevrodegeneracijo, in DNA topoizomerazah, družini encimov ki so tarča za zdravljenje neoplazij in antimikrobno terapijo. Raziskave bodo temeljile na naprednih biomolekularnih simulacijah, med drugim QM/MM simulacijah encimskih reakcij ter sorodnih računskih orodjih za zanesljivo napovedovanje lastnosti bioloških sistemov. V delu, ki se tiče kvantizacije gibanja jeder, bomo razvijali tudi lastno metodologijo. Pomemben del raziskav našega laboratorija bo povezan s flavoencimi, še posebej encimoma monoamin oksidaza B (MAO B), ki razgrajuje dopamin, in MAO A, ki razgrajuje serotonin. Ireverzibilna inhibicija MAO  ima nevroprotektiven učinek, saj so metaboliti dopamina  in ostalih biogenih aminov v določeni meri nevrotoksični. Mehanizmi MAO so pomembni za razvoj novih zdravil za zdravljenje Parkinsonove bolezni in preprečevanje nevrodegeneracije. Študirali bomo kinetiko reakcij povezanih z nevrodegeneracijo in predlagali smernice za preprečevanje in zdravljenje nevrodegenerativnih bolezni. DNA topoizomeraze so privlačne in dobro definirane tarče za razvoj novih protimikrobnih in protirakovih učinkovin. DNA topoizomeraze so povsod prisotni, dobro ohranjeni encimi, ki skrbijo za integriteto genoma v celici. Cilji tega programa so načrtovanje, karakterizacija z biofizikalnimi pristopi  in biološko testiranje novih inhibitorjev DNA giraze kot protimikrobnih učinkovin in novih inhibitorjev DNA topoizomeraze IIA kot tarče za protirakove učinkovine.
Pomen za razvoj znanosti
Uporaba kombinacije metod molekulskih simulacij na področju razvoja novih zdravilnih učinkovin je trenutno v porastu v molekularni medicini. V našem laboratoriju smo razvili ekspertizo na področju flavoencimov, ki so ključni element za razumevanje, preprečevanje in zdravljenje nevrodegenerativnih bolezni in depresij. Naše študije kemijskega mehanizma metabolizma biogenih aminov in ireverzibilne inhibicije encimov pomagajo pri razvoju novih zdravil. Nove molekularne tarče in razvoj novih učinkovin z delovanjem na te tarče predstavljajo izziv za raziskovalce na področju biomedicine. Hiter razvoj rezistence bakterij na protimikrobne učinkovine v uporabi in rastoče število pacientov, obolelih od raka, kaže na nujno uvajanje novih zdravilnih učinkovin v terapijo. Prispevek k razvoju znanosti bo študij DNA giraze kot molekularne tarče v patologiji različnih bakterijskih infekcij za razvoj novih protimikrobnih učinkovin in topoizomeraze IIa kot tarče za razvoj novih protirakovih učinkovin. Še posebej, novo znanje splošnega pomena bo eksperimentalna določitev strukture kompleksov ligand-encim, kar bo omogočilo spoznanja o molekularnem mehanizmu teh encimov. Pomemben rezultat bo odkritje novih zaviralcev DNA giraz kot antibiotikov in zaviralcev človeške topoizomeraze IIa kot potencialnih protirakovih učinkovin in spoznanje o mehanizmu delovanja novih zdravilnih učinkovin.
Pomen za razvoj Slovenije
Program dela je usmerjen v razvoj novih zdravilnih učinkovin do zaključka predklinične faze, kar je bilo v tem laboratoriju že uspešno izvedeno na različnih bioloških sistemih, pri katerih smo raziskovali encimske tarče in racionalno načrtovanje zaviralcev teh encimov iz različnih kemijskih strukturnih razredov. Sodelavci laboratorija sodelujejo pri pouku na Fakulteti za farmacijo in Medicinski fakulteti in prenašajo aktualna znanja na študente. Večina doktorjev, ki so končali usposabljanje v našem laboratoriju se zaposli v gospodarstvu. Naj omenimo, da sta dva doktoranda iz programske skupine v zadnjih štirih letih prejela Krkino nagrado za doktorsko delo. Prav tako v zadnjem času raste interes svetovnih farmacevtskih firm za intenzivno sodelovanje z inovativnimi raziskovalnimi skupinami iz akademskih laboratorijev. Tako sodelovanje je lahko osnova za ustanavljanje visoko-tehnoloških podjetij, kar je prioriteta v ekonomskem razvoju Republike Slovenije v 21. stoletju. Funkcionalna znanja, ki jih pridobijo in razvijajo mladi raziskovalci projektne skupine so osnova, na kateri se lahko taka biotehnološka podjetja razvijajo in organizirajo. Produkti, ki pri tem nastajajo, in jih je možno komercializirati, predstavljajo pomemben prispevek k ekonomskemu napredku in izkoriščanju infrastrukture akademskih raziskovalnih ustanov. Nova znanja, ki jih bomo pridobili, bodo predstavljala pomemben napredek za področje farmacije, biotehnologije in biomedicine v Sloveniji. Posredni pomen programa za utrjevanje nacionalne identitete se bo izražal predvsem kot posledica publiciranja znanstvenih rezultatov v mednarodnih revijah in patentiranja v svetu. Hkrati bodo prizadevanja raziskovalne skupine, da bi uspeli z razvojem originalne zdravilne učinkovine v Sloveniji, prispevala k mednarodnemu ugledu naših raziskovalcev.
Najpomembnejši znanstveni rezultati Letno poročilo 2014, 2015, zaključno poročilo
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati Letno poročilo 2014, 2015, zaključno poročilo
Zgodovina ogledov
Priljubljeno