Strukturalne i funkcjonalne implikacje punktowych mutacji w białkach układu dopełniacza

Kierownik projektu: Stanisław Ołdziej

Realizatorzy:

  • Marcel Thiel

Międzyuczelniany Wydział Biotechnologii UG i GUMed

Gdańsk

Data otwarcia: 2021-09-22

Streszczenie projektu

Wprowadzenie: Układ dopełniacza to grupa kilkunastu białek występujących w osoczu krwi i na powierzchni niektórych komórek, który uczestniczy w nieswoistej odpowiedzi odpornościowej, ale jest też związany z mechanizmami odpowiedzi swoistej. Jako cześć składowa układu odpornościowego, układ dopełniacza stanowi pierwszą linie obrony organizmu szczególnie przed zakażeniami bakteryjnymi, wirusowymi i grzybicznymi. Część mutacji pojawiających się w genach kodujących białkowe komponenty układu dopełniacza prowadzi albo do zaburzenia funkcjonowania całego systemu i osłabieniu efektywności układu odpornościowego, albo prowadzi do pojawienia się innych patologii. Jednymi z najczęstszych schorzeń o podłożu genetycznym, a związanym z funkcjonowaniem układu dopełniacza jest kłębuszkowe zapalenie nerek czy np. toczeń układowy. Obecnie dzięki dostępności szybkich i tanich metod sekwencjonowania całych genomów, rozpoznanie stanów patologicznych o podłożu genetycznym jest znacznie łatwiejsze. Niestety samo zidentyfikowanie zmian genetycznych i powiązanie tych zmian ze stanami patologicznymi nie jest informacja wystarczająca do efektywnego planowania terapii medycznych.
Cel projektu: Wyjaśnienie wpływu punktowych mutacji w białkach systemu dopełniacza na przebieg procesów biologicznych w których białka te uczestniczą. Dzięki współpracy z dr hab. Marcinem Okrojem z Gdańskiego Uniwersytetu Medycznego oraz międzynarodową grupą lekarzy klinicystów, mamy dostęp do informacji o zidentyfikowanych w badaniach klinicznych mutacjach w białkach dopełniacza, oraz objawach chorobowych. Wyselekcjonowane typy białek dopełniacza ze zidentyfikowanymi mutacjami będą badane za pomocą technik i metod modelowania molekularnego wspartego analizami bioinformatycznymi. Wyniki symulacji i analiz będą służyły do zaproponowania prawdopodobnego wpływu punktowej mutacji na aktywność danego białka bądź funkcjonowanie odpowiedniego procesu biologicznego, następnie ta hipoteza będzie weryfikowana eksperymentalnie w odpowiednich badaniach in vitro (przeprowadzanych przez naszych współpracowników) [1]. W efekcie możliwe będzie poznanie wpływu punktowej mutacji w białkach grupy dopełniacza na funkcjonowanie całego układu, co w efekcie pozwoli na zaproponowanie odpowiedniej dla danej mutacji terapii.
Stosowane narzędzia: Pakiet do symulacji dynamiki molekularnej np. AMBER, NAMD; narzędzia bioinformatyczne np. MAFFT, MUSCLE; własne oprogramowanie tworzone w języku Ptyhon 3.0.
[1] Aleksandra Urban, Elena Volokhina, Anna Felberg, Grzegorz Stasiłojć, Anna Maria Blom, Ilse Jongerius, Lambertusvan den Heuvel, MarcelThiel, Stanisław Ołdziej, Emilia Arjona, Santiago Rodriguez de Córdoba, Marcin Okrój. Gain-of-function mutation in complement C2 protein identified in patient with aHUS. Journal of Allergy and Clinical Immunology 2020, 140; 916-919.e11


← Powrót do spisu projektów

CONTACT

Our consultants help future and novice users of specialized software installed on High Performance Computers (KDM) at the TASK IT Center.

Contact for High Performance Computers, software / licenses, computing grants, reports:

kdm@task.gda.pl

Administrators reply to e-mails on working days between 8:00 am – 3:00 pm.