A mitokondriumok a sejtekben található prokarióta eredetű sejtalkotók, melyek a törzsfejlődés során az eukarióta sejtekkel endoszimbiózist hoztak létre. A mitokondriumokban található citrát-kör komplex enzimrendszer, ami fontos szerepet tölt be a szervezet anyagcseréjében. Itt végződhet a táplálék makromolekuláinak (cukrok, zsírok, fehérjék és nukleinsavak) közös intermedierekké történő lebontása. Ezeknek a molekuláknak a további oxidációjával a mitokondrium képes energiát termelni, vagy prekurzorokként fel tudja használni őket a felépítő folyamataihoz is.
A citrát-körben résztvevő molekulák képesek egymásba átalakulni, annak függvényében, hogy a mitokondriumnak milyen az aktuális anyagcsere állapota. A ciklus szabályozásának kulcselemei az egyes benne szereplő anyagok koncentrációja és a reakciók során bekövetkező redoxpotenciál változás. A körfolyamat átalakulásai között szerepelnek reverzibilis és irreverzibilis reakciók is. A reverzibilis reakciók kis, míg az irreverzibilis reakciók nagy szabadenergia változással járnak. A citrát-köri oxidoredukciós reakciók eredményeképpen úgynevezett redukáló ekvivalensek (NADH, FADH2) képződnek. Ezek a molekulák az elektron transzportláncban adják át az elektronok energiáját az ATP-nek, ami a későbbiekben képes energiát szolgáltatni a sejt működéséhez.
A Semmelweis Egyetem Orvosi Biokémiai Intézet Neurobiokémia munkacsoportjában végzett enzimkinetikai mérések során több mitokondriális enzim paramétereit határoztuk meg, és vizsgáltuk a szubsztrátok és enzimek közti interakciókat. Különböző szubsztrátok oxidációja mellett mértük a mitokondrium O2 fogyasztását, és reaktív oxigén gyök termelését. Ezen folyamatok további analízise érdekében természetes módon vetődik fel az igény a ciklusban szerepet játszó intermedierek időbeli koncentráció-változásának leírására egy megfelelő kvantitatív (matematikai) modell segítségével. A modellezés legfontosabb célja az egyes reakciókat katalizáló enzimek csökkent/fokozott működése, vagy az egyes molekulák hiánya/többlete során kialakult módosult anyagcsere állapotok leírása. Ezt követően annak előrejelzése, hogy a mitokondrium képes-e alkalmazkodni ezen új állapothoz más anyagcsere utak aktivációjával/gátlásával, vagy patológiás következmények alakulnak ki. Az irodalomban már készültek ehhez hasonló modellek, ezek továbbfejlesztése, és más aspektusokkal történő kiegészítése is a jelenlegi munka céljai közé tartozik.