Login
 Forum
 
 
Thesis topic proposal
 
Fehérje specifikus aptamerek szelekciója és alkalmazása

THESIS TOPIC PROPOSAL

Institute: Semmelweis University, Budapest
theoretical medicine
Doctoral School of Molecular Medicine

Thesis supervisor: Tamás Mészáros
Location of studies (in Hungarian): Semmelweis Egyetem EOK
Abbreviation of location of studies: SE


Description of the research topic:

Irodalmi háttér
A fehérjék, makromolekulák detektálása, mennyiségi meghatározása az alapkutatásokban, az analitikában és a diagnosztikában egyaránt központi jelentőségű. Az ilyen irányú vizsgálatokra alkalmazott módszerek döntő része specifikus ellenanyagok alkalmazásán alapul. A 90-es években két független laboratórium közölt egy új eljárást (SELEX –systematic evolution of ligands by exponential enrichment), melynek segítségével különböző fehérjéket specifikusan kötő egyszálú oligonukleotidok, az úgynevezett aptamerek szelektálhatóak. A módszer az egyszálú nukleinsavak azon képességén alapul, hogy adott célmolekula jelenlétében meghatározott három-dimenziós szerkezetet vesznek fel, melyen keresztül nagy affinitással és specifitással kapcsolódnak a célmolekulához. Az aptamerek ellenanyagokkal szembeni előnyei elsősorban a SELEX eljárás in vitro jelegéből fakadnak. Az aptamerek izolálását a célmolekula toxicitása nem befolyásolja, a szelektált oligonukleotidok kötési paraméterei tervezetten módosíthatóak, és nem utolsó sorban a nukleinsavak a fehérjéknél stabilabbak, így az aptamer alapú szenzorok könnyebben, hosszabb ideig tárolhatóak. Az eljárás létjogosultságát több mint ötven fehérje – köztük számos diagnosztikailag fontos fehérjével- specifikus aptamer igazolja. Az aptamerek nem csak szenzor molekulaként jelentősek, az időskori macula degeneráció kezelésére alkalmas aptamer alapú gyógyszer már kereskedelmi forgalomban van, és számos más aptamer terápiás alkalmazásának lehetőségét jelenleg is vizsgálják.

Célkítűzés
Különböző, diagnosztikailag fontos fehérjékre szelektív aptamerek előállítása, és alkalmazása ELISA-n, ionszelektív nanocsatornákon és felületi plazmonrezonancián alapuló analitikai eljárások fejlesztésére. Elsődleges célkitűzésünk a troponinI szívizomban leírt izoformájára specifikus aptamerek szelekciója, és alkalmazása klinikai gyakorlatban felhasználandó bioszenzorok fejlesztésére.

Előzetes kutatások
A sikeres aptamer szelekció elengedhetetlen feltétele a megfelelő mennyiségű és tisztaságú célfehérje előállítása. Munkacsoportunk az utóbbi években a búzacsíra alapú fehérje in vitro transzlációs rendszerhez fejlesztett vektorokat, és ezeket rendszeresen alkalmazza fehérje termelésre, így a szelekcióhoz szükséges fehérjék ezzel az eljárással biztosíthatóak.
Az aptamerrel kapcsolatos kutatások mintegy négy éve indultak laboratóriumunkban. Ezen idő alatt sikeresen szelektáltunk aptamereket, mikotoxinra, fehérje kinázra és vírus burokfehérjékre. A szelektált aptamerek funkcionalitását immunoblot vizsgálatokkal, és a BME munkacsoportjával együttműködésben, felületi plazmonrezonancia alkalmazásával is igazoltuk.

Munkaterv
A szívizom specifikus troponin izoforma szérumban történő kimutatása egyike a legmegbízhatóbb szívizom károsodás detektálási módszereknek. Az irodalmi adatok alapján a troponinI bakteriális túltermeléssel történő előállítsa rendkívül kis hatékonyságú, így a vázizom illetve szívizom specifikus troponinI-t fehérje in vitro transzlációval állítjuk elő. Első lépésként humán cDNS könyvtárból amplifikáljuk a megfelelő szekvenciákat, és az általunk fejlesztett vektorokba inszertáljuk. A termelt fehérjékkel SELEX-t alkalmazva specifikus aptamereket izolálunk. A további munkákat a BME Általános és Analitikai Tanszékének kutatócsoportjával és az SE Kardiológiai Központjával együttműködésben kivitelezzük. A BME-n elvégezzük a felületi plazmonrezonanciás vizsgálatokat, és a legjobb tulajdonságokkal rendelkező aptamerek segítségével klinikai gyakorlatban alkalmazható bioszenzorok fejlesztünk, melyeket a Kardiológia Központban tesztelünk.

Number of students who can be accepted: 3

Deadline for application: 2020-10-17


2020. X. 20.
ODT online ülés
Az ODT következő, online ülésére 2020. november 6-án 10.00 órakor kerül sor.

 
All rights reserved © 2007, Hungarian Doctoral Council. Doctoral Council registration number at commissioner for data protection: 02003/0001. Program version: 2.2358 ( 2017. X. 31. )