Podstawowe dane o projekcie
Tytuł projektu: Wgląd w funkcję modyfikacji potranslacyjnych białek poprzez wielkoskalowe i długoskalowe symulacje dynamiki molekularnej
Instytucja wdrażająca: Narodowe Centrum Nauki
Program finansujący: SONATA
Nr projektu: UMO-2023/51/D/ST4/02288
Okres realizacji: 11.07.2024 - 11.07.2027
Koszt całkowity projektu: 701 927,00 PLN
Opis projektu
Opis projektu Celem proponowanego projektu jest zbadanie modyfikacji potranslacyjnych (ang. post-translational modifications, PTM) białek. Wyniki tych badań umożliwią zbadanie zjawisk biologicznych związanych z białkami, w które prawie zawsze zaangażowane są PTM (takie jak regulacja aktywności enzymów i modyfikowanie stabilności białek). PTM to złożone i fundamentalne mechanizmy regulacji komórkowej, powiązane z prawie wszystkimi znanymi szlakami komórkowymi i procesami chorobowymi. PTM składają się z kowalencyjnej modyfikacji łańcuchów bocznych aminokwasów lub C- lub N-końca białka, zmieniając w ten sposób ich właściwości i dynamikę. Co więcej, w zależności od biologicznego celu danej modyfikacji, PTM może być odwracalna lub nie. PTM powstają po syntezie białka i mogą wymagać obecności enzymów lub występować samoistnie. PTM odgrywają istotną rolę w prawie wszystkich procesach biologicznych i licznych funkcjach molekularnych. Dlatego efekty nie poprawnego działania PTM można zaobserwować w wielu chorobach, np. w chorobach neurodegeneracyjnych (choroba Alzheimera, choroba Parkinsona i choroba Huntingtona), niewydolności serca, chorobach autoimmunologicznych i nowotworach. Istnieje ponad 400 typów PTM. Niektóre z nich wydają się bardzo specyficzne, i jak dotąd można je znaleźć tylko w kilku typach białek, takich jak poliglicynacja, poliglutamylacja oraz tyronizacja/detyronizacja (powszechnie w C końcu tubuliny). Niestety, szczegółowa analiza i charakterystyka PTM przy użyciu metod eksperymentalnych stwarza poważne wyzwania, głównie ze względu na nietrwały, przejściowy charakter wielu z tych modyfikacji. Chociaż w ostatnich dziesięcioleciach nastąpił znaczny postęp w badaniach nad PTM, zarówno w podejściu eksperymentalnym, jak i teoretycznym nadal występują trudności w skutecznej analizie ich strukturalnego i dynamicznego wpływu na funkcję białek i mechanizm molekularny. Projekt ten ma na celu odpowiedź na pytanie: w jaki sposób PTM wpływają na strukturę i funkcję białek? W związku z tym do nowych miejsc interakcji dla PTM zostanie dodane gruboziarniste pole siłowe UNRES, które umożliwi nowatorskie badania w kluczowym obszarze PMT. Celem proponowanego projektu jest zbadanie modyfikacji potranslacyjnych (ang. post-translational modifications, PTM) białek. Wyniki tych badań umożliwią zbadanie zjawisk biologicznych związanych z białkami, w które prawie zawsze zaangażowane są PTM (takie jak regulacja aktywności enzymów i modyfikowanie stabilności białek). PTM to złożone i fundamentalne mechanizmy regulacji komórkowej, powiązane z prawie wszystkimi znanymi szlakami komórkowymi i procesami chorobowymi. PTM składają się z kowalencyjnej modyfikacji łańcuchów bocznych aminokwasów lub C- lub N-końca białka, zmieniając w ten sposób ich właściwości i dynamikę. Co więcej, w zależności od biologicznego celu danej modyfikacji, PTM może być odwracalna lub nie. PTM powstają po syntezie białka i mogą wymagać obecności enzymów lub występować samoistnie. PTM odgrywają istotną rolę w prawie wszystkich procesach biologicznych i licznych funkcjach molekularnych. Dlatego efekty nie poprawnego działania PTM można zaobserwować w wielu chorobach, np. w chorobach neurodegeneracyjnych (choroba Alzheimera, choroba Parkinsona i choroba Huntingtona), niewydolności serca, chorobach autoimmunologicznych i nowotworach. Istnieje ponad 400 typów PTM. Niektóre z nich wydają się bardzo specyficzne, i jak dotąd można je znaleźć tylko w kilku typach białek, takich jak poliglicynacja, poliglutamylacja oraz tyronizacja/detyronizacja (powszechnie w C końcu tubuliny). Niestety, szczegółowa analiza i charakterystyka PTM przy użyciu metod eksperymentalnych stwarza poważne wyzwania, głównie ze względu na nietrwały, przejściowy charakter wielu z tych modyfikacji. Chociaż w ostatnich dziesięcioleciach nastąpił znaczny postęp w badaniach nad PTM, zarówno w podejściu eksperymentalnym, jak i teoretycznym nadal występują trudności w skutecznej analizie ich strukturalnego i dynamicznego wpływu na funkcję białek i mechanizm molekularny. Projekt ten ma na celu odpowiedź na pytanie: w jaki sposób PTM wpływają na strukturę i funkcję białek? W związku z tym do nowych miejsc interakcji dla PTM zostanie dodane gruboziarniste pole siłowe UNRES, które umożliwi nowatorskie badania w kluczowym obszarze PMT.