Molekuláris kölcsönhatás és szerkezet-hatás összefüggés vizsgálata (M1/4)

Vezető: 
Dr. Kövér Katalin

A modern mágneses magrezonancia (Nuclear Magnetic Resonance, NMR) spektroszkópia a molekulák oldatbeli szerkezetének, mozgási jellemzőinek és a molekuláris interakcióknak rendkívül hatékony kutatási eszköze. A molekuláris felismerésért felelős receptor-ligandum kölcsönhatások atomi szintű vizsgálatán keresztül kiemelkedően fontos információkat nyújt a szerkezet-hatás összefüggések felderítéséhez és ezáltal új terápiás készítmények kifejlesztéséhez. Ma már több NMR technika is létezik, amely lehetővé teszi a ligandum biológiailag aktív konformációjának meghatározását, a kötődésért felelős funkciós csoportok azonosítását, valamint a vegyület oldószerrel érintkező felületének meghatározását. Ezek a módszerek elsősorban kis affinitású ligandumok esetében alkalmazhatók és nem igényelnek költséges izotóp-jelzett fehérjét.

Az elmúlt években kutatócsoportunk bekapcsolódott a molekuláris kölcsönhatások NMR vizsgálatába, és nemzetközileg is jelentős eredményeket ért el az NMR módszerek fejlesztése és azok alkalmazása területén (Magn. Reson. Chem., 2007; J. Amer. Chem. Soc., 2007; J. Amer. Chem. Soc., 2008; Carb. Res., 2009; J. Thromb. Haemost., 2009; ChemBioChem, 2010).

Kutatócsoportunk főbb kutatási területei:

Szénhidrátok biológiailag fontos felismerési folyamatainak jobb megértéséhez új típusú szénhidrát-fürtvegyületek növényi fehérjével való kölcsönhatását tanulmányozzuk. Az általunk előállított glikozid-fürt modellek jellegzetessége abban áll, hogy egy-, két-, vagy három monoszacharid-egységet diszulfid- vagy diszelenid-hidak segítségével kapcsolunk egy központi aromás maghoz. E modellvegyületek kötődését különböző lektin fehérjékhez izoterm titrációs kalorimetriával (ITC) és NMR spektroszkópiai módszerekkel vizsgáljuk. A képződő ligandum-fehérje komplex szerkezetét számítógépes molekulamodellezéssel határozzuk meg.
A 2-es típusú diabetes kezelésére alkalmas új törzsmolekulák tervezéséhez különböző glükózszármazékok nyúlizom-glikogén-foszforilázzal való kölcsönhatását és a kialakuló ligandum-fehérje komplexek szerkezeti jellemzőit tanulmányozzuk.
Korszerű NMR valamint elméleti módszerek (molekuláris mechanikai és –dinamikai számítások) együttes alkalmazásával vizsgáljuk új, konformatíve gátolt szerkezetű, opioid receptorokra szelektív peptid ligandumok, illetve ligandum-fehérje komplexek konformációs és dinamikai sajátságait és ezek összefüggését a biológiai hatással.
Tanulmányozzuk különböző tannin alkotórészek kölcsönhatását a jelátviteli folyamatokban fontos szerepet játszó protein foszfatázokkal (PP1, PP2A). A gátló hatás molekuláris hátterének megismerése lehetővé teheti új, hatékonyabb, farmakológiai szempontból is fontos foszfatázgátló molekulák előállítását.