Projektová činnosť

Medzinárodné

ANOMATY – Interakcie amyloidných fibríl a nanočastíc pre biomedicínske, biochemické a inžinierske aplikácie
Interactions of nanoparticles with amyloid fibrils: from therapy to nanomaterials
Program: Bilaterálne – iné
Zodpovedný riešiteľ: doc. RNDr. Gažová Zuzana, DrSc.
Anotácia: Napriek tomu, že tvorba amyloidných fibríl je spojená s patogenézou mnohých ľudských ochorení, amyloidné fibrilymajú potenciál byť využité aj na prípravu nových materiálov. Existuje veľké množstvo experimentálnych štúdiítýkajúcich sa interakcií nanočastíc (NPs) s amyloidmi s rôznym výsledkom, pričom niektoré NPs sa iba viažu naamyloidné fibrily, iné ich disociujú. Projekt, ktorý zahŕňa niekoľko najmodernejších komplementárnych výpočtovýcha experimentálnych metodík, má za cieľ využiť dvojakú povahu NPs v komplexe s amyloidnými fibrilami preaplikácie v nanomedicíne (terapia amyloidóz) a chemickom inžinierstve (hybridné nanomateriály pre vylepšeniekatalytickej aktivity NPs). Na štúdium použijeme Au-, Ag- a Pd- nanočastice s rôznymi fyzikálno-chemickýmivlastnosťami a amyloidné fibrily vytvorené z lyzozýmu, inz ulínu a α-laktalbumínu. Ďalším cieľom je systematickéštúdium sklonu globulárnych proteínov k tvorbe amyloidných fibríl s kontrolovanými vlastnosťami. Údaje oštrukturálnych a fyzikálno-chemických vlastnostiach fibríl môžu navyše vyplniť prázdne miesta vo veľkej skladačkebiológie akou je patogenéza amyloidóz.
Doba trvania: 1.1.2022 – 31.12.2023
Stabilita a agregácia globulárnych proteínov v prítomnosti biokompatibilných iónových kvapalín
Stability and aggregation of globular proteins in the presence of biocompatible ionic liquids
Program: Mobility
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Fedunová Diana, PhD.
Doba trvania: 1.1.2021 – 31.12.2022
CHINMEDAMY – Identifikácia a mechanizmus účinku malých molekúl využívaných v tradičnej čínskej medicíne na liečbu Alzheimerovej choroby
Discovery and Mechanism of Small Molecule Compounds from Traditional Chinese Medicine for treatment of Alzheimer \’s Disease
Program: Bilaterálne – iné
Zodpovedný riešiteľ: doc. RNDr. Gažová Zuzana, DrSc.
Doba trvania: 1.1.2018 – 31.12.2019
NGP-NET – Neglobulárne proteíny – od sekvencie ku štruktúre, funkcii a aplikácii v molekulárnej fyziopatológii
Non-globular proteins – from sequence to structure, function and application in molecular physiopathology
Program: COST
Zodpovedný riešiteľ: doc. RNDr. Gažová Zuzana, DrSc.
Anotácia: Neglobulárne proteíny (NGPs) zahŕňajú rôzne molekulové javy, ktoré odporujú tradičnej paradigme sekvencia – štruktúra – funkcia proteínu. NPGs obsahujú prirodzene neusporiadané úseky, tandemové úseky, domény agregácie, sekvencie s nízkou komplexnosťou a transmembránové domény. Aj keď stále viac dôkazov naznačuje, že NGPs hrajú ústrednú úlohu v mnohých ľudských ochorení, o ich funkcii vieme veľmi málo. Lepšiemu pochopeniu úlohy NGPs v ľudskej fyziopatológii bránil málo systematický výskum v tejto oblasti. Projekt si kladie za úlohu vytvoriť pan-európsku sieť vedeckých skupín, ktoré sa venujú NGPs s cieľom lepšej koordinácie a posilnenia výskumu v tejto oblasti. V rámci projektu bude na základe dohody zainteresovaných odborníkov vytvorená nová klasifikácia NGPs Prezentovaná bude pomocou novovytvorených webových stránok, spoločných stretnutí, vedeckých dielní zameraných na tematiku NGPs.
Web stránka projektu: http://www.cost.eu/COST_Actions/bmbs/BM1405
Doba trvania: 27.7.2015 – 25.3.2019
Účinok malých molekúl a nanočastíc na amyloidnú agregáciu poly/peptidov
Effect of small molecules and nanoparticles on amyloid aggregation of poly/peptides
Program: Bilaterálne – iné
Zodpovedný riešiteľ: doc. RNDr. Gažová Zuzana, DrSc.
Anotácia: Projekt je zameraný na štúdium samo-zbaľovania proteínov do štruktúry amyloidných agregátov, ktoré sú jedným z charakteristických znakov Alzheimerovej choroby, ako aj iných amyloidných ochorení. Vzhľadom na to sa v celom svete venuje veľká pozornosť identifikácii látok, ktoré sú schopné ovplyvniť amyloidnú agregáciu proteínov s cieľom vyvinúť účinnú liečbu amyloidných ochorení. Hlavnými cieľmi projektu je stanovenie podmienok, pri ktorých dochádza k nesprávnemu zbaleniu proteínov, určenie cytotoxicity amyloidných agregátov a pomocou in vitro a in silico metód identifikovať látky (nízkomolekulové látky, nanočastice), ktoré budú schopné inhibovať agregáciu proteínov. Bilaterálna spolupráca umožní obom stranám navzájom využiť svoje znalosti a skúsenosti v oblasti agregácie proteínov a dovolí tak získať komplexné dáta, ktoré umožnia lepšie porozumieť mechanizmu amyloidnej agregácie. Použitie prístrojového vybavenia oboch inštitúcií poskytne pre členov výskumného tímu veľmi dobrý základ pre publikovanie výsledkov v renomovaných časopisoch a ich prezentáciu na konferenciách. Okrem toho, spoločný výskum predstavuje výbornú príležitosť pre mladých členov výskumného tímu naučiť sa nové techniky vo veľmi dobre vybavených laboratóriách na NTU a na SAV, a taktiež pracovať s v rámci medzinárodnej výskumnej skupiny.
Doba trvania: 11.1.2016 – 31.12.2018
ChinherbAD – Využitie multitargetových nízkomolekulových látok z tradičných čínskych bylín pri liečbe Alzheimerovej choroby
The multitarget low molecular compounds from traditional Chinese herbs in treatment of Alzheimer´s disease
Program: Bilaterálne – iné
Zodpovedný riešiteľ: doc. RNDr. Gažová Zuzana, DrSc.
Anotácia: Alzheimerova choroba (AD) je smrteľné neurodegeneratívne ochorenie, pri ktorom dochádza ku viacerým patologickým javom ako sú napr. zápalové procesy neurónov, zníženie hladiny neurotransmitera acetylcholínu či tvorba amyloidných depozitov – amyloidných plakov z Abeta peptidu a neurofibrilárnych klbiek obsahujúcich abnormálne posttranslačne modifikovanú formu proteínu tau. V súčasnosti neexistuje účinná liečba AD a žiadny zo súčasne klinicky testovaných liekov nemá schopnosť úplne zastaviť, podstatne oddialiť alebo zvrátiť progresívne dôsledky tohto ochorenia. Celosvetovým záujmom je preto čo najviac urýchliť vývoj nových liekov proti AD. V súčasnej dobe sa javí stratégia tzv. „multi-targetových“ ligandov, ktoré sú schopné interagovať s viacerými procesmi zodpovednými za patogenézu ochorenia, veľmi atraktívnou formou efektívnej terapie AD. Hlavným cieľom tohto projektu je preskúmať multitargetové vlastnosti zlúčenín extrahovaných z tradičných čínskych bylín ako potenciálnych terapeutík pre liečbu AD. Použitím in vitro, in vivo a in silico metód budeme študovať schopnosť týchto zlúčenín ovplyvniť zápalové procesy, schopnosť inhibovať acetylcholínesterázovú aktivitu a amyloidnú agregáciu Abeta peptidu. Bilaterálna spolupráca umožní obom výskumným skupinám spojiť svoje odborné znalosti a skúsenosti v oblasti štúdia patológie Alzheimerovej choroby. Komplementárny prístup dovolí získať komplexnejšie údaje, ktoré by mohli viesť k navrhnutiu alternatívnych spôsobov liečby tohto neurodegeneratívneho ochorenia. Okrem toho, projekt umožní vzájomné využitie zariadení a prístrojov oboch inštitúcií. Pre mladých členov tímu poskytuje možnosť naučiť sa nové techniky v dobre vybavených laboratóriách Ústavu experimentálnej fyziky Slovenskej akadémie vied a Východočínskej univerzity vedy a technológie, a tiež pracovať v medzinárodnom vedeckom tíme.
Doba trvania: 1.1.2016 – 31.12.2017
AMYTOX – Štúdium amyloidogénnych proteínov a ich cytotoxicity
Investigation of the amyloidogenic proteins in relationship with their cytotoxic effect
Program: Bilaterálne – iné
Zodpovedný riešiteľ: doc. RNDr. Gažová Zuzana, DrSc.
Doba trvania: 1.1.2013 – 31.12.2014
LYSACELL – Štúdium amyloidnej agregácie lyzozýmu in vitro a analýza vplyvu agregácie na prežívanie buniek
Investigation of the lysozyme amyloid aggregtiion using in vitro assays and analysing its effects on cell viability and proliferation
Program: Bilaterálne – iné
Zodpovedný riešiteľ: doc. RNDr. Gažová Zuzana, DrSc.
Anotácia: Projekt je zameraný na výskum tvorby proteínových amyloidných agregátov, ktoré sú sprievodným znakom mnohých závažných chorôb. Amyloidóza je choroba, ktorá je spojená s poruchami zbaľovania proteínov, pri ktorej bežne rozpustný proteín podlieha konformačnej zmene, ktorá vedie ku vzniku abnormálnych amyloidných fibríl lokalizovaných v amyloidných depozitoch. Napríklad, prítomnosť depozitov tau proteínu je charakteristická pre neurodegeneratívne choroby ako je Alzheimerova choroba, depozity lyzozýmových fibríl sa zase vyskytujú pri systémovej lyzozýmovej amyloidóze.Jedným z cieľov projektu je charakterizovať podmienky spôsobujúce konformačné zmeny proteínov, ktoré vedú k vzniku amyloidných agregátov. ďalej sa zameriame na štúdium vplyvu amyloidných štruktúr (rozpustných aj nerozpustných) na prežívanie a rast buniek a na analýzu ich vplyvu na fázy bunkového cyklu a apoptické procesy. Značnú pozornosť budeme venovať identifikácii molekúl a molekulových komplexov schopných efektívne inhibovať alebo deštruovať amyloidnú polymerizáciu a budeme študovať ich toxicitu.
Doba trvania: 3.1.2011 – 31.12.2012
PROtein interactions monitored by multi-parameter Field Effect Transistors
Program: 7RP
Zodpovedný riešiteľ: doc. RNDr. Gažová Zuzana, DrSc.
Doba trvania: 1.1.2010 – 1.1.2010

Národné

Iónové kvapaliny a hlboko eutektické zmesi ako modulátory stability a agregácie proteínov
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Fedunová Diana, PhD.
Doba trvania: 1.1.2022 – 31.12.2025
Objasnenie počiatočných štádií amyloidnej agregácie proteínov – od mechanizmu k terapii
Unraveling the early events of protein amyloid aggregation – from mechanism to therapy
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: doc. RNDr. Gažová Zuzana, DrSc.
Anotácia: Štruktúrne zmeny poly/peptidov podmieňujúce tvorbu amyloidných agregátov sú spojené s doteraznevyliečiteľnými ochoreniami, ako napr. Alzheimerova choroba alebo diabetes typu II. Všeobecné mechanizmytvorby amyloidných fibríl a ich charakterizácia sú pomerne dobre známe, avšak počiatočné štádiá fibrilizáciepoly/peptidov ostávajú stále neobjasnené. Projekt je zameraný na pochopenie mechanizmov, ktoré vedú ktvorbe pre-fibrilárnych (čiastočne ro/zbalených intermediátov, nukleačných jadier, oligomérov) a fibrilárnychamyloidných agregátov vybraných globulárnych a prirodzene rozbalených proteínov. Zameriame sa na štúdiumkinetiky tvorby pre-fibrilárnych štruktúr, ich morfológie a cytotoxicity za rôznych experimentálnych podmienok a vprítomnosti vybraných interakčných partnerov (malé molekuly, nanočastice). Získané výsledky prispejú klepšiemu pochopeniu počiatočných mechanizmov tvorby amyloidnej agregácie a identifikácii inhibítorov sterapeutickým potenciálom pre amyloidné ochorenia.
Doba trvania: 1.1.2021 – 31.12.2024
NANOVIR – Nanočastice pre riešenie diagnosticko-terapeutických problémov s COVID-19 (NANOVIR)
Program: Štrukturálne fondy EÚ Výskum a inovácie
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Závišová Vlasta, PhD.
Anotácia: Projekt NANOVIR prispeje k zvýšeniu účasti slovenských výskumných inštitúcií v medzinárodných výskumných projektoch zameraných na boj proti pandémii vyvolanej ochorením COVID-19 formou podpory bilaterálnej medzinárodnej vedeckej spolupráce s Aix-Marseille University, Francúzsko. Predmetom výskumu projektu je riešenie diagnosticko-terapeutických problémov ochorenia COVID-19 s využitím magnetických nanočastíc. Projekt sa zaoberá prípravou, vývojom a ladením vlastností magnetických nanočastíc pre efektívnejšiu izoláciu vírusovej RNA z balastu komplexnej klinickej vzorky. Magnetické nanočastice budú povrchovo a štruktúrne modifikované tak, aby sa dosiahla ich lepšia účinnosť pri separácii. Kvalita pripravených nanočastíc bude overená izoláciou vírusovej RNA pre detekciu rôznych RNA vírusov metódou RT-qPCR. Súčasne bude vyvinutý aj postup na kontrolu kvality odoberaných sterov s využitím izolácie bunkovej DNA a jej detekcie vo vzorke s PCR dôkazom celulárneho génu. Druhou výskumnou aktivitou projektu NANOVIR je pohľad na pandémiu COVID-19 z terapeutického hľadiska, keď core-shell magnetické nanočastice obalené pórovitou SiO2 budú použité ako nosič antivirotík Remdesivir, Favipiravir alebo Pacritinib a bude sledovaný vplyv takýchto systémov s predlženým účinkom na viabilitu a metabolickú aktivitu buniek v in vitro prostredí ako aj v živom organizme v in vivo prostredí. Projekt je riešený v spolupráci partnerských výskumných inštitúcií žiadateľa, UPJŠ a partnerov, UVLF a ÚEF SAV na území Košického samosprávneho kraja (KSK) a prispeje k tvorbe konzorcií pre riešenie multidisciplinárnych problémov medzi prioritnými oblasťami a k rozvoju existujúcich univerzitných vedeckých parkov a výskumných centier pri UPJŠ, UVLF a ÚEF SAV vo väzbe na priority RIS3 SK. Projekt predpokladá rozšírenie výskumnej a inovačnej infraštruktúry a kapacít na rozvoj excelentnej vedy a príspevok k hospodárskemu rastu v RIS3 špecializácii Zdravie obyvateľstva a zdravotnícke technológie.
Web stránka projektu: https://websrv.saske.sk/uef/veda-a-vyskum/projekty-v-ramci-opvai/nanovir/
Doba trvania: 3.3.2021 – 30.6.2023
BIOVID-19 – Vývoj biomodelov pre zlepšenie hodnotenia účinnosti liekov a látok, ktoré majú potenciál pri liečbe COVID-19 (BIOVID-19)
Program: Štrukturálne fondy EÚ Výskum a inovácie
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Koneracká Martina, CSc.
Anotácia: Napriek tomu, že štúdie s vakcínami proti COVID-19 sú v súčasnosti dobre rozpracované, stále existuje naliehavá potreba nájsť ďalšie terapeutické možnosti a tonajmä s cieľom postihnúť komplikácie vyplývajúce z vírusovej infekcie, najmä dysregulovanú imunitnú odpoveď a systémové komplikácie spojené s progresiouCOVID-19. Testovanie terapeutických možností je však značne obmedzené, pretože doposiaľ žiadny zvierací model plne nereprodukuje kľúčové znaky závažnejformy ochorenia COVID-19. Cieľom projektu je preto vyvinúť animálny model pre zlepšenie hodnotenia účinnosti liekov identifikovaných ako látky, ktoré majú potenciál pri liečbe COVID-19. Využijeme na to súčasné poznatky o tomto ochorení, ale hlavne nálezy získané zo vzoriek pacientov, ktorí umreli v priamej súvislostis infekciou COVID-19. Na vyvinutom modeli otestujeme aktuálne najvhodnejšiu liečbu. CEM SAV má bohaté skúsenosti s vývojom a charakterizáciou nových modelov.
Web stránka projektu: https://websrv.saske.sk/uef/veda-a-vyskum/projekty-v-ramci-opvai/biovid-19/
Doba trvania: 29.6.2021 – 30.6.2023
MULTIHIT – Multifunkčné inhibítory poly/peptidov spojených s Alzheimerovou chorobou
Multi-target inhibitors of poly/peptides associated with Alzheimer´s disease
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: doc. RNDr. Gažová Zuzana, DrSc.
Doba trvania: 1.7.2019 – 1.6.2023
Nadmolekulárne komplexy proteínov – konformačné prechody, stabilita a agregácia
Supramolecular complexes of proteins – conformational transitions, stability and aggregation
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Fedunová Diana, PhD.
Anotácia: Agregácia proteínov a ich samo-usporiadanie do nadmolekulárnych komplexov je súčasťou mnohýchbiologických procesov. Vznik fibrilárnych agregátov – amyloidov je sprievodným javom rôznych ochorení. Amyloidné fibrily sa zúčastňujú aj fyziologických procesov v bunke a testujú sa aj ako potenciálne biomateriály. Projekt je zameraný na štúdium vplyvu dvoch tried kosolventov na amyloidnú agregáciu štruktúrne odlišnýchpolypeptidov – globulárneho lyzozýmu a prirodzene neusporiadaného Aß peptidu. Cieľom projektu je nájdenie vzťahu medzi vlastnosťami kosolventov a ich účinku na konformáciu a stabilitu polypeptidov, na kinetiku tvorby amyloidných agregátov a morfológiu amyloidných fibríl. Určenie týchto vzťahov je dôležité pre pochopenie všeobecného mechanizmu amyloidnej agregácie a môže napomôcť pri navrhovaní nových liečiv proti amyloidným ochoreniam, pri identifikácii štruktúrnych motívov fibríl zodpovedných za patologický účinok, ako aj pri biotechnologickom využití amyloidných fibríl ako nových materiálov.
Doba trvania: 1.1.2018 – 31.12.2021
Samousporiadanie poly/peptidov do amyloidných agregátov – mechanizmus, inhibícia a cytotoxicita
Self-assembly of poly/peptides into amyloid aggregates – mechanism, inhibition and cytotoxicity
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: doc. RNDr. Gažová Zuzana, DrSc.
Anotácia: Amyloidné supramolekulárne komplexy vytvárané poly/peptidmi patria medzi najrozšírenejšie prirodzene sa vyskytujúce systémy podliehajúce procesu samozbaľovania. Tento proces ovplyvňujúci ich funkciu sa spája s viac ako 30 závažnými amyloidnými ochoreniami medzi ktoré patrí aj Alzheimerova choroba a diabetes mellitus.Doteraz nie je známy presný mechanizmus amyloidného samousporiadania poly/peptidov a neexistuje účinná liečba amyloidných ochorení. Cieľom projektu je štúdium mechanizmu amyloidnej agregácie polypeptidov s rozdielnou natívnou štruktúrou a identifikácia inhibítorov samozbaľovania poly/peptidov, keďže inhibícia tvorby amyloidných štruktúr predstavuje jeden z možných terapeutických prístupov pri amyloidózach. Zameriame sa aj na určenie korelácie medzi morfológiou amyloidných agregátov a ich cytotoxicitou ako aj medzi štruktúrnymi vlastnosťami efektívnych inhibítorov a ich anti-amyloidnou aktivitou.
Doba trvania: 1.1.2017 – 31.12.2020
Štúdium stability a agregácie natívne rozbalených proteínov
Study of the intrinsically disordered protein stability and aggregation
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Fedunová Diana, PhD.
Anotácia: Natívne rozbalené proteíny (IDPs) – proteíny, ktoré za fyziologických podmienok nemajú stabilnú usporiadanú štruktúru – sú v strede záujmu najmä pre ich účasť pri neurodegeneratívnych ochoreniach. Pri Alzheimerovej chorobe dochádza k hromadeniu depozitov amyloidných plakov a neurofibrilárnych zhlukov tvorených fibrilamiA-beta a tau proteínu. Vzrastajúce množstvo údajov naznačuje, že práve menšie oligoméry sú toxickejšie než amyloidné fibrily. Predkladaný projekt je orientovaný na štúdium vplyvu vonkajších podmienok (pH, teplota, iónová sila, hydrofobicita) a rôznych látok (denaturanty, osmolyty a polyanióny) na konformáciu A-beta a tauproteínu a kinetiku ich oligomerizácie. Ďalším cieľom je určenie ako veľkosť oligomérov a ich kinetika ovplyvňuje morfológiu vzniknutých amyloidných fibríl.
Doba trvania: 1.1.2014 – 31.12.2017
Funkčná a štruktúrna integrita proteínov v dvojvrstvových micelách – aplikácia na mitochondriálne a amyloidogénne proteíny
Functionality and Structural Integrity of Proteins in Bicelles – Implications for Mitochondrial and Amyloidogenic Proteins
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: MUDr. Musatov Andrey, DrSc.
Doba trvania: 1.1.2014 – 31.12.2016
Inhibitors of protein amyloid aggregation
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: doc. RNDr. Gažová Zuzana, DrSc.
Anotácia: Amyloidná agregácia výrazne ovplyvňuje vlastnosti poly/peptidov, ktoré sa organizujú do vysoko usporiadaných amyloidných agregátov. Zohráva významnú úlohu pri závažných ochoreniach(napr. diabetes typu II, Alzheimerova choroba) a predstavuje tiež vážne obmedzenia pre aplikáciu liečiv na báze peptidov. Doteraz nie je známy podrobný mechanizmus vzniku amyloidného samousporiadania, nedostatočné sú údaje o efektívnom spôsobe jeho redukcie. Hlavným cieľom projektu je štúdium a objasnenie procesuamyloidnej agregácie proteínov a identifikácia aktívnych látok (nízkomolekulárne látky, nanočastice), ktoréefektívne inhibujú amyloidné samousporiadanie. Takéto látky predstavujú základ pre rozvoj terapeutík vhodných na liečenie amyloidných ochorení. Bude určená korelácia medzi vlastnosťami aktívnych látok a ich anti-amyloidnou aktivitou. Pomocou experimentálnych a matematických metód určíme väzobné miesta aktívnych látok a navrhneme model mechanizmu viazania aktívnych látok.
Doba trvania: 1.1.2013 – 31.12.2016
Supramolekulárne komplexy proteínov
Supramolecular proteincomplexes
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: prof. Ing. Antalík Marián, DrSc.
Anotácia: Proteíny sú zložené s polypeptidického reťazca a kofaktorov neaminokyselinového zloženia, pričom kofaktory voväčšine prípadov podmieňujú štruktúru a funkciu holoproteínov. V predchádzajúcom období sa ukázalo, ženiektoré nanočastice majú nové, v prírode nepozorované vlastnosti. Pri spojení nanočastíc s proteínami jemožné predpokladať, že vzniknú supramolekulárne komplexy s unikátnymi vlastnosťami s potenciálnymuplatnením v biotechnológiách, medicíne a materiálových technológiách. Projekt sa bude zaoberať procesmi,akými sa dajú pripraviť supramolekulárne komplexy proteínov s nanočasticami a mechanizmami, ktoré sa pritýchto procesoch uplatňujú. Na charakterizáciu vlastností supramolekulárnych komplexov v projekte zavediemenové, moderné metódy ako sú napr. experimenty s jednou molekulou.
Doba trvania: 1.1.2012 – 31.12.2015
METAMYLC – Štrukturalizačné javy v systémoch s nanočasticami
Structuralization phenomena in systems with nanoparticles
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: doc. RNDr. Kopčanský Peter, CSc.
Anotácia: Štrukturalizačné javy hrajú kľúčovú úlohu jednak v základnom ako aj aplikovanom výskume. Predkladaný projekt je zameraný na štúdium vplyvu nanočastíc na štrukturálne javy v rôznych systémoch ako aj štrukturalizácie samotných nanočastíc. Na štúdium týchto efektov budú syntetizované špeciálne druhy nanočastíc. Hlavnym cieľom projektu je štúdium vplyvu nanočastíc na štrukturalizačné javy v dvoch rôznych systémoch a to v kvapalnych kryštáloch a amyloidnych štruktúrach. V prvom systéme, magnetické nanočastice umožňujú zvýšiť citlivosť kvapalných kryštálov na externe magnetické pole. V amyloidnych štruktúrach nanočastice výrazne ovplyvňujú amyloidnu agregáciu proteinov, ktorá je zodpovedná za amyloidne choroby ako sú Alzheimher, Parkinson a Dibetes II. Pripravené nanočastice budú tiež použité pri budovaní 3D štruktúr (tzv. metamaterialov), t.j. systémov s nezvyčajnými fyzikálnymi vlastnosťami ako je napríklad negatívny index lomu.
Doba trvania: 1.5.2011 – 31.10.2014
Iónové kvapaliny – vplyv na štruktúru a stabilitu proteínov
Ionic liquids – influence on structure and stability of proteins
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Fedunová Diana, PhD.
Anotácia: V posledných rokoch sa výrazne zvýšil záujem o využitie iónových kvapalín ako progresívnych ekologickejších médii pre proteíny. Iónové kvapaliny majú unikátne vlastnosti – zanedbateľný tlak nasýtených pár, vysoká elektrochemická vodivosť, tepelná a chemická stabilita. Tieto špecifické vlastnosti iónových kvapalín sa využivajú v rozmanitých oblastiach ako je enzymológia, organická a anorganická syntéza či elektrochémia biomakromolekúl. Predkladaný projekt je orientovaný na prípravu biokompatibilných iónových kvapalín na bázeaminokyselín, glycerolu, imidazolu a vyšších alkoholov ako rozpúšťadiel modelových proteínov (cytochróm c,lyzozým, albumín, ribonukleáza). Hlavným cieľom projektu je získať nové poznatky týkajúce sa štruktúry a stability proteínov v tomto unikátnom prostredí a prispieť k pochopeniu mechanizmov interakcie proteínov s iónovými kvapalinami, čo by malo veľký význam z hľadiska využívania iónových kvapalín pri biotechnologickoma farmaceutickom spracovaní proteínov.
Doba trvania: 1.1.2011 – 31.12.2013
Dobudovanie centra pre kooperatívne javy a fázové prechody v nanosystémoch s pespektívou využitia v nano- a biotechnológiách
Program: Štrukturálne fondy EÚ Výskum a vývoj
Zodpovedný riešiteľ: doc. RNDr. Kopčanský Peter, CSc.
Doba trvania: 1.4.2010 – 31.3.2013
Amyloidná agregácia proteínov
Amyloid aggregation of proteins
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: doc. RNDr. Gažová Zuzana, DrSc.
Anotácia: Amyloidná agregácia proteínov je charakteristická pre niekoľko ľudských chorôb, ktoré sa označujú spoločným názvom amyloidné ochorenia (diabetes typu II, Alzheimerova choroba, priónové ochorenia), predstavuje tiež vážne obmedzenia pre farmaceutické a biotechnologické využitie proteínov. Predkladaný projekt je orientovaný na charakterizáciu intramolekulárnych a intermolekulárnych interakcií nenatívnych stavov proteínov, ktoré vedú ku ich samovoľnému usporiadaniu do amyloidných agregátov s cieľom prispieť k určeniu spoločných mechanizmov, ktoré sú pre tvorbu amyloidných štruktúr nevyhnutné. Významným cieľom projektu je identifikácia aktívnych látok (nízkomolekulárne látky, nanočastice, molekulárne komplexy), ktoré budú schopné redukovať množstvo proteínu v agregovanej forme. Takéto látky predstavujú základ pre rozvoj terapeutík vhodných na liečenie amyloidných ochorení.
Doba trvania: 1.1.2010 – 31.12.2012
Vývoj tecnologických postupov magnetických kvapalín pre biomedecínske účely
Program: Štrukturálne fondy EÚ Výskum a vývoj
Zodpovedný riešiteľ: doc. RNDr. Kopčanský Peter, CSc.
Doba trvania: 1.1.2010 – 30.6.2012
Komplexy biomakromolekúl s nanočasticami
Biomacromolecule complexes with nanoparticles
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: prof. Ing. Antalík Marián, DrSc.
Anotácia: Nanočastice patria k veľmi perspektívnym objektom v oblasti biologických a medicínskych aplikácií.Predkladaný projekt je orientovaný na výskum vlastností nanočastíc tvorených z kovových atómov a oxidovniektorých kovov ako aj na štúdium ich interakcií s biologickými objektmi na molekulárnej úrovni. Cieľomvýskumu bude pripraviť nanočastice pokryté rôznymi molekulami s využitím najmä sírových mostíkov,charakterizovať ich vlastnosti ako samostatných objektov ako aj ich komplexov s biomakromolekulami. Chcemeprispieť k pochopeniu ako vplýva veľkosť a tvar základného kovového jadra nanočastice s rôzne modifikovanýmpovrchom týchto objektov na interakcie s biomakromolekulami.
Doba trvania: 1.1.2009 – 31.12.2011
Kooperatívne javy a fázové prechody v nanosystémoch s perspektívou využitia v nano- a biotechnológiách
Centre of excelence: Cooperative phenomena and phase transitions in nanosystems with perspective applications in nano- and biotechnology
Program: Štrukturálne fondy EÚ Výskum a vývoj
Zodpovedný riešiteľ: doc. RNDr. Kopčanský Peter, CSc.
Anotácia: Hlavným cieľom projektu je obnovenie a rozšírenie čiastočne zastaralej experimentálnej a počítačovej základne slúžiacej na návrh, prípravu a charakterizáciu vlastností nanočastíc a biologicky účinných komplexov, obsahujúcich nanočastice. Moderné metódy, akými sú computer-aided molecular design, computer-aided nanodesign, coarse-grained molecular dynamics a ab initio kvantovomechanické metódy napomôźu k racionálnemu návrhu vybraných nanomateriálov. Výsledkom projektu bude vybudovanie špecializovaného regionálneho laboratória, v ktorom sa navrhnú progresívne nanomateriály a preštudujú ich fyzikálne vlastnosti, v súlade s rozvojom nano- a biotechnológií, ktoré patria medzi prioritné smery vedeckého a technologického rozvoja Košického regionu, čím sa naplní globálny cieľ Konvengercia OP VaV.
Doba trvania: 24.4.2009 – 31.3.2011
Supramolekulárne komplexy proteínov
Supramolecular protein complexes
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Bágeľová Jaroslava, CSc.
Anotácia: V bunkách existuje velký počet interakcií medzi proteínmi samotnými a medzi proteínmi a inými biomakromolekulami. Vznik komplexov proteínov má významnú úlohu v mnohých biologických procesoch aleje aj príčinou mnohých chorôb (napr. amyloidóz). Predkladaný projekt je orientovaný na výskum proteín – proteínových interakcií vedúcich k tvorbe supramolekulárnych komplexov, s cieľom objasniť podmienky a mechanizmus ich vzniku. Cieľom nášho štúdia je získať informácie o konformačných zmenách proteínov ktoré vedú k vzniku supramolekulárnych komplexov proteínov, ako sú napr. amyloidné fibrily. Chceme prispieť k objasneniu súvislosti medzi konformačnými zmenami na úrovni sekundárnej a terciárnej štruktúry proteínov atvorbou týchto komplexov.
Doba trvania: 1.1.2008 – 31.12.2010
Agregácia proteínov a identifikácia inhibítorov agregácie
Protein aggregation and identification of aggregation inhibitors
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: doc. RNDr. Gažová Zuzana, DrSc.
Anotácia: Projekt je zameraný na získanie nových poznatkov týkajúcich sa zbaľovania a agregácie proteínov s dôrazom na skutočnosť, že existencia proteínových depozitov je jedným z hlavných znakov mnohých veľmi vážnych chorôb. Agregácia proteínov je problémom aj v biomedicínskom a biotechnologickom využití proteínov. Projekt sa zaoberá skúmaním súvislostí medzi rôznymi konformačnými stavmi proteínov a ich tendenciou agregovať. Pre tento účel budú použité proteíny spojené s chorobami (lyzozým, tau) ako aj modelové proteínové systémy (cytochróm c, myoglobín, polyaminokyseliny). Hlavný dôraz bude daný na identifikáciu inhibitorov proteínovej agregácie, pričom sa zameriame hlavne na nízkomolekuláme látky.
Doba trvania: 1.1.2007 – 31.12.2009
Molekulárne mechanizmy stability proteínov
Molecular mechanisms of protein stability
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: prof. Ing. Antalík Marián, DrSc.
Doba trvania: 1.1.2006 – 31.12.2008