Dynamika molekularna białek błonowych oraz badanie ich oddziaływania z innymi biomolekułami i lipidami

Receptory sprzężone z białkiem G są integralnymi białkami błonowymi, które kontrolują większość znanych procesów fizjologicznych uczestnicząc w transdukcji sygnału do komórki poprzez oddziaływanie z ligandem, zmianę konformacji receptora oraz przekazanie sygnału przez białko G na określony efektor. Przez długi czas uważano, że GPCR funkcjonują jako monomery, obecnie wiadomo już, że oligomeryzacja GPCR jest istotną cechą strukturalną konieczną do prawidłowego funkcjonowania receptora i procesu transdukcji sygnału. Celem projektu są symulacje komputerowe oddziaływania receptorów z rodziny GPCR z wybranymi bioligandami, zarówno z substancjami o znanej aktywności biologicznej, jak i nowo zaprojektowanymi cząsteczkami, które mogłyby być stosowane jako leki selektywnie działające poprzez badane typy receptorów. Symulacje będą obejmowały zarówno dynamikę molekularną monomerów GPCR, a także homo- oraz heterooligomery receptorów, ponieważ istnieją przesłanki, że heterooligomery zbudowane z GPCR należących do różnych podrodzin charakteryzują odmienne ścieżki sygnałowe, niż homooligomery lub monomery GPCR. Dla wybranych ligandów zostanie zbadane także zjawisko "stronniczego agonizmu", które powoduje selektywne uruchomienie wybranego szlaku sygnalizacyjnego, wiodącego poprzez białko G lub arestynę. Uzyskane wyniki dostarczą szczegółowych informacji dotyczących mechanizmu przekazywania sygnału przez GPCR i ułatwią projektowanie nowych, potencjalnych leków działających poprzez badane receptory. Badania będą obejmowały także symulacje oddziaływania błon biologicznych z wybranymi peptydami oraz glikopeptydami o właściwościach antybakteryjnych.