Thesis supervisor: Katalin Várnagy
Location of studies (in Hungarian): Kémia épület Szervetlen és Analitikai Kémiai Tanszék D406 Abbreviation of location of studies: D-406
Description of the research topic:
A jelenleg gyógyíthatatlan neurodegeneratív betegségek (pl. Alzheimer-kór és prion betegségek) rendkívül komoly egészségügyi és társadalmi problémát jelentenek világszerte. Az alkalmas gyógymódok megtalálásának egyik alapfeltétele a betegségek kialakulásával összefüggő molekuláris kölcsönhatások megismerése. Általánosan elfogadottnak tekinthető, hogy egyes fémionok fontos szerepet játszhatnak ezen megbetegedések kialakulásában és lefolyásában. A leginkább érintett fémionok mindenekelőtt a legfontosabb nyomelemek, mint a vas, réz és cink. Valamennyi fehérje ugyanis gazdag a hisztidin aminosavban, amely a metalloproteinek legáltalánosabb fémion kötési helye.
A neurodegeneratív betegségek szinte mindegyikében szerepet játszik a tau fehérje kóros megváltozása is. A tau működését foszforiláltsági állapota határozza meg: defoszforilált állapotban a mikrotubulusokhoz kötődve stabilizálja a hálózatot, foszforilációját követően pedig leválik onnan, így a mikrotubulusok átépülhetnek. Kóros esetben hiperfoszforiláció következik be, ami egyrészt meggátolja a mikrotubulusokhoz való kapcsolódást, másrészt fokozza a fehérje aggregációs hajlamát. A fémionok tau-fehérjéhez, illetve a protein különböző peptid-fragmenseihez való kötődése egy kevésbé tanulmányozott terület. Ugyanakkor széles körben elfogadott, hogy a tau aggregációját és a toxikus fehérjelerakódások képződését a protein hiperfoszforilációja váltja ki, mely folyamatra a különböző fémionok (pl. Cu(I)/(II), Fe(II)/(III) jelentős hatást gyakorolhatnak.
Így a PhD munka keretében a tau fehérje fémionokkal, elsősorban réz(II) és cink(II)ionokkal kialakított kölcsönhatásának vizsgálata a cél. A tau fehérjében 12 hisztidin oldallánc van különböző környezetben, amely befolyásolja az adott hisztidint tartalmazó rész fémionmegkötő képességét. Így az első lépés a különböző környezetű hisztidinek koordinációs és elektrokémiai sajátságainak jellemzése megfelelő fragmensek szintézisével és oldategyensúlyi és szerkezetvizsgáló módszerekkel, amelyek segítségével megbecsülhető a fémionkötő helyek preferencia sorrendje.
Emellett másik cél – miután a fehérje működését alapvetően befolyásolja a foszforiláltsági állapota, – a natív fehérje fragmensei foszforilált származékainak és fémkomplexeinek koordinációs és elektrokémiai jellemzése és összevetése a nem foszforilált fragmensek viselkedésével. Ez választ adhat arra, hogy van-e és milyen szerepe a fémionoknak a foszforiláltsági állapot megváltozásában.
A fehérjék fragmenseinek és modellpeptidjeinek előállítása automata szintetizáló berendezés alkalmazásával történik. A képződött komplexek termodinamikai és szerkezeti tulajdonságait egyaránt értelmezhetjük a klasszikus potenciometriás és korszerű szerkezetvizsgáló módszerek (UV-látható, CD, ESR, NMR és MS) együttes alkalmazásával, míg a redoxi paraméterek meghatározása ciklikus voltammetria segítségével történik.
Required language skills: angol Number of students who can be accepted: 1
Deadline for application: 2024-05-15
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).
Login
