2015
biológia
A humán transzmembrán proteom meghatározása és vizsgálata
Témavezető:
Dr. Tusnády Gábor
Dr. Tusnády Gábor
Összefoglaló
A transzmembrán fehérjék rendkívül fontos szerepet játszanak az élő sejtekben mind egysejtű, mind többsejtű élőlények esetében, hiszen részt vesznek az energiatermelő folyamatoktól kezdve a különböző anyag- és információ "transzport" folyamatokon át a sejt-sejt kapcsolatok kialakításában. Ezek a fehérjék a sejteket, illetve az egyes sejt organellumokat határoló kettős lipidrétegű membránokba ágyazódva helyezkednek el, úgy, hogy a membrán mindkét oldala ("kint” és "bent”) felé kinyúlnak a membránból és ezáltal képesek a membrán két oldala közötti anyag- és információáramlásban
irányított módon részt venni. Mivel ilyen sok, és ilyen különböző biológiai folyamatban vesznek részt a transzmembrán fehérjék, rendkívül sok betegséggel kapcsolatba hozhatóak, illetve a betegség gyógyításához szükséges gyógyszerek és metabolitok célba juttatásában segédkeznek. A ma forgalomban levő gyógyszerek több mint fele valamilyen transzmembrán fehérjén fejti ki hatását, vagy hat kölcsön a kívánt hatás eléréséhez. Az új, hatásos gyógyszerek tervezéséhez ezért elengedhetetlenül fontos a transzmembrán fehérjék szerkezetének ismerete. Ugyanakkor, ezen fehérjék térszerkezetének meghatározása a ma ismert kísérletes eszközökkel (röntgen-diffrakció, mágneses magrezonancia spektroszkópia) igen nehéz. A humán genom bioinformatikai vizsgálata alapján a genom által kódolt fehérjék mintegy negyede transzmembrán fehérje,
azaz kb. 6-8 ezer transzmembrán fehérje található az emberi proteomban, ugyanakkor eddig kevesebb, mint 100 emberi transzmembrán fehérje szerkezete ismert.
A transzmembrán fehérjék szekvencia alapján való pontos azonosítása, illetve a szekvenciák alapján a térszerkezet alacsony felbontású becslése (topológia becslés, "2.5D” becslés), ezen becslések pontosságának és megbízhatóságának a megadása, illetve a topológiai adatok adatbázisba szerkesztése, azok szisztematikus elemzése a jelen TDK munka célkitűzése. Az eredményül kapott humán transzmembrán fehérje proteom és topológiai adatbázis fontos kiinduló pontja lehet ezen fehérjék nagy skálás 3D-s szerkezetének a becsléséhez, illetve új gyógyszer célpontok azonosításához, új gyógyszerek
kifejlesztéséhez.
irányított módon részt venni. Mivel ilyen sok, és ilyen különböző biológiai folyamatban vesznek részt a transzmembrán fehérjék, rendkívül sok betegséggel kapcsolatba hozhatóak, illetve a betegség gyógyításához szükséges gyógyszerek és metabolitok célba juttatásában segédkeznek. A ma forgalomban levő gyógyszerek több mint fele valamilyen transzmembrán fehérjén fejti ki hatását, vagy hat kölcsön a kívánt hatás eléréséhez. Az új, hatásos gyógyszerek tervezéséhez ezért elengedhetetlenül fontos a transzmembrán fehérjék szerkezetének ismerete. Ugyanakkor, ezen fehérjék térszerkezetének meghatározása a ma ismert kísérletes eszközökkel (röntgen-diffrakció, mágneses magrezonancia spektroszkópia) igen nehéz. A humán genom bioinformatikai vizsgálata alapján a genom által kódolt fehérjék mintegy negyede transzmembrán fehérje,
azaz kb. 6-8 ezer transzmembrán fehérje található az emberi proteomban, ugyanakkor eddig kevesebb, mint 100 emberi transzmembrán fehérje szerkezete ismert.
A transzmembrán fehérjék szekvencia alapján való pontos azonosítása, illetve a szekvenciák alapján a térszerkezet alacsony felbontású becslése (topológia becslés, "2.5D” becslés), ezen becslések pontosságának és megbízhatóságának a megadása, illetve a topológiai adatok adatbázisba szerkesztése, azok szisztematikus elemzése a jelen TDK munka célkitűzése. Az eredményül kapott humán transzmembrán fehérje proteom és topológiai adatbázis fontos kiinduló pontja lehet ezen fehérjék nagy skálás 3D-s szerkezetének a becsléséhez, illetve új gyógyszer célpontok azonosításához, új gyógyszerek
kifejlesztéséhez.
Dr. Tusnády Gábor