témavezető: Beke-Somfai Tamás
helyszín (magyar oldal): MTA Természettudományi Kutatóközpont helyszín rövidítés: MTA
A kutatási téma leírása:
A sejten belüli folyamatok széles spektrumában- a sejtmozgástól a membrántranszport folyamatokig- a természet számos rendkívül kifinomult molekuláris motor komplexet alkalmaz a feladatok végrehajtására. Hasonló biorendszerek racionális tervezése egy gyorsan fejlődő, aktív tudományos terület, mely alapjaiban változtathatja meg a modern ipari biokémiát és gyógyszerfejlesztést. A mesterséges enzimek tervezéséhez azonban számos akadályt kell leküzdeni, többek között a természetes enzimek kontrollmechanizmusának atomi szintű megértése és jellemzése is szükséges. Ezek közül a rendszerek közül az egyik legjelentősebb molekuláris motor az FoF1 ATP szintáz, mely a szervezet energiamolekulájának az ATP-nek az előállításáért felelős. (1-2) Egy másik hasonlóan fontos enzim ugyanebből a fehérjecsaládból a szerkezetileg nagyon hasonló RecA melynek szintén kiemelt sejten belüli szerepe van: a sérült DNS szálak javításáért és a genetikai diverzitás fenntartásáért felelős (3-4). Noha a két enzim elsőre teljesen más sejtfunkciót tölt be, mechanizmusuk a szerkezeti felépítésük alapján hasonlónak feltételezhető. Csoportunkban számításos biofizikai módszerekkel tervezzük vizsgálni a két enzim funkciójának számos kritikus részletét melyek még nem ismertek. A számításos kémia és biofizika több alkalmas módszerrel rendelkezik (QM/MM és MD), melyekkel atomi betekintést nyerhetünk az apró szerkezeti és funkcionális eltérésekbe. A két fenti enzim vizsgálatát nemzetközi csapat részeként végezzük, melyben lehetőség nyílik a kísérleti munkába való betekintéshez is Prof. Takahashi Masayuki (Univ. Tokyo, Japán) (biokémiai és reakciókinetikai vizsgálatok) és Prof. Bengt Nordén (Chalmers, Svédország) (szerkezeti és funkcionális biofizika) laborjaiban.
Referenciák:
(1) T. Beke-Somfai, P. Lincoln, B. Nordén: Double-lock ratchet mechanism revealing the role of αSER-344 in FoF1 ATP synthase PNAS, 2011, 108, 4828-4833
(2) T. Beke-Somfai, P. Lincoln, B. Nordén: Rate of hydrolysis in ATP synthase is fine-tuned by α-subunit motif controlling active site conformation PNAS, 2013, 110, 2117-2122
(3) Ye, Osborne, Groll, and Rapoport (2004), 'RecA-like motor ATPases - lessons from structures', Bba-Bioenergetics, 1659 (1), 1.
(4) Chen, Yang, and Pavletich (2008), 'Mechanism of homologous recombination from the RecA-ssDNA/dsDNA structures', Nature, 453 (7194), 489.
felvehető hallgatók száma: 1
Jelentkezési határidő: 2018-05-31
2024. IV. 17. ODT ülés Az ODT következő ülésére 2024. június 14-én, pénteken 10.00 órakor kerül sor a Semmelweis Egyetem Szenátusi termében (Bp. Üllői út 26. I. emelet).
Bejelentkezés
