Hu

Hu

En

En

Fr

Fr

Pl

Pl

Nemecz Labor Honlap

Belső Oldal

Kutatási áttekintés

Research Overview Graphic
A laboratórium a Kopernikusz Egyetemi Biokémiai Tanszékhez tartozik ami a lengyelországi Torunban található. A pentamer ligand-vezérelt ioncsatornák (pLGIC) működését és szabályozását magában foglaló molekuláris mechanizmusok tanulmányozására összpontosítunk. A pLGIC család, emlősökben, serkentő: nikotinos acetilkolin receptorokat (nAChR-ek), 3-as típusú szerotonin receptorokat (5-HT3R-ek) és cink által aktivált ioncsatornákat; valamint gátló: A típusú γ-aminovajsav receptorokat (GABAAR) és glicin receptorokat (GlyRs) tartalmaz. A pLGIC család a neuronok kémiai-elektromos jelátvitelét közvetíti. A felszabaduló szinaptikus neurotranszmitterek megkötése stabilizálja egy csatorna megnyitását, amely passzívan vezeti az ionokat a membránon keresztül, ami ezáltal sejtdepolarizációt vagy hiperpolarizációt vált ki. Mivel gyakorlatilag az összes neuronban mindenütt kifejeződnek, a pLGIC-k hozzájárulnak az összes fő központi idegrendszeri funkcióhoz; beleértve: szenzoros és motoros feldolgozás, központi autonóm vezérlés, memória és figyelem, alvás és ébrenlét, jutalom, fájdalom, szorongás, érzelmek és megismerés. A kábítószer függőség, különösen a dohányzás, és a neurológiai rendellenességek, mint például az Alzheimer-kór, a skizofrénia és a Parkinson-kór régóta kapcsolatban állnak a kolinerg rendszerrel, különösen a nAChR-ekkel. Sajnos a farmakológiai tanulmányok sok éven keresztül nem eredményeztek szilárd terápiát a nAChR-ek diszfunkciója által okozott bántalmakra, amelyek az egyéneket sújtják. Így a biokémiai technikák számos aspektusának alkalmazásával – a molekuláris biológiától, a fehérjebiokémiától, az elektrofiziológiától, az immunfluoreszcenciától és a farmakológiától kezdve – az a célunk, hogy információkat gyűjtsünk az intracelluláris doménről, és ezáltal ezen receptorok szabályozásáról/forgalmáról. Szabályozó fehérjéik megcélzása jobban leküzdheti a neurodegeneratív rendellenességeket, mint maguknak a receptoroknak a megcélzása.

Csapattagok

Mindig keresünk motivált személyeket, akik érdeklődnek a kutatásunk iránt. Ha úgy érzi, hogy megfelelő, vegye fel velünk a kapcsolatot.

Ha kapcsolatba szeretne lépni bármely jelenlegi taggal, egyszerűen kattintson a képére.
Dr. Ákos Nemecz

adiunkt


Dr. Ákos Nemecz
dr Dorota Nemecz

adiunkt


dr Dorota Nemecz
Onyx

Labor Kabalája/Őrzőkutya


Onyx

Posztdoktori Ösztöndíjasok

Doktoranduszok

Mester hallgatók

Weronika Nowak

Biotechnológia


Weronika Nowak
Katarzyna Świstowska

Biotechnológia


Katarzyna Świstowska
Zuzanna Szutkowska

Biotechnológia


Zuzanna Szutkowska

Bachelor hallgatók

Kamila Grygiel

Biotechnológia


Kamila Grygiel
Marcelina Mikołajczyk

Biotechnológia


Marcelina Mikołajczyk
Magda Tylenda

Biotechnológia


Magda Tylenda
Kuba Wolinski

Biotechnológia


Kuba Wolinski

Volt Labortagok

Agata Wikarska

Bachelor hallgatók


Agata
Wikarska
Kacper Roszak

Bachelor hallgatók


Kacper
Roszak
Jakub Lewandowski

Bachelor hallgatók


Jakub
Lewandowski

Projektek

A nikotinos acetilkolin receptorok szabályozási mechanizmusának vizsgálata
POLS-2020/37/K/NZ3/04098

A neurológiai rendellenességek, mint például az Alzheimer-kór, a skizofrénia és a Parkinson-kór, a kábítószer-függőség mellett régóta összefüggésbe hozhatók a kolinerg rendszerrel, különösen a nikotinos acetilkolin receptorokkal. Ezek a receptorok megkötnek egy kémiai jelet (neurotranszmitterek), és átalakítják azt elektromos jellé (ionvezetés). A pentamer ligandum-kapuzott ioncsatornák osztályába tartoznak, amelyek öt egyedi, hasonló vagy néha azonos fehérje alegységből állnak, amelyek ioncsatornát alkotnak. Konzervált általános szerkezettel rendelkeznek, amely három tartományt foglal magában. Az extracelluláris domén, a sejten kívül található fehérje régió tartalmazza a neurotranszmitter kötőhelyet. A transzmembrán domén képezi az ioncsatorna pórusát, amely szelektíven lehetővé teszi az ionok koncentrációgradiensük mentén történő áramlását. Úgy gondolják, hogy az intracelluláris domén, a sejten belüli fehérjerégió elsősorban a receptor szabályozásában és forgalmában vesz részt. Ez a receptorcsalád a központi idegrendszer minden fő funkciójában részt vesz. A funkcionális moduláció mechanizmusainak jobb megértése a neurotranszmitter kötőhely szerkezeti meghatározása mellett számos farmakológiai előrelépést eredményezett. A sok éves kutatás azonban nem hozott létre robusztus terápiát a nikotin-acetilkolin-receptorok diszfunkciója által okozott kórképek kezelésére.
Ennek a projektnek kifejezetten az a célja, hogy tanulmányozza a nikotinos acetilkolin receptorok funkcionális szabályozásának mechanizmusát/mechanizmusait intracelluláris doménjükön keresztül, amelyről nagyon keveset tudunk. Ezen receptorok szabályozási rendszerének megcélzása képezheti az alapot a neurológiai rendellenességek elleni új terápiák kifejlesztéséhez.
A projekt keretében nikotinos acetilkolin receptorok intracelluláris doménjéből álló fehérje jön létre, amely oldható homológ fehérjéhez kapcsolódik. Ezt az oldható kapcsolt fehérjét használva eszközként az intracelluláris doménnel kölcsönhatásba lépő fehérjék azonosítására, ez a projekt új célpontokat fog meghatározni a jelenlegi gyógyszerészeti terápiás célokhoz. Ezek az újonnan felfedezett célpontok sikeresebb gyógymódokat generálnak az olyan neurológiai betegségekre, mint az Alzheimer-kór és a skizofrénia.
Ezenkívül ez a projekt az azonosított szabályozó fehérjék hatásmechanizmusait is tanulmányozza. Az altípus szelektív szabályozás azonosítható a receptor különböző alegység-összetételeinek, más néven sztöchiometriának a szabályozó fehérjekötésben betöltött szerepének tanulmányozásával. A receptor szabályozás bonyolult mechanizmusának megértése fontos a neurodegeneratív betegségek leküzdéséhez. A specifikus receptor sztöchiometriák elleni kis egydoménes antitestek, nanotestek kifejlesztésén keresztül ez a projekt választ ad a szabályozási különbségekkel kapcsolatos kérdésekre, és fejleszti a szabályozási mechanizmusok megértését. Ugyanezeket a nanotesteket a jövőbeni projektekben is használják majd eszközként az adott sztöchiometriák megfelelő lokalizálására az agyban, transzlációs hidat hozva létre a szabályozás biokémiai mechanizmusai és a neurobiológiai rendszer összetétele között.
A nikotinos acetilkolin-receptorok szabályozási mechanizmusainak megértése, amely szempont eddig megfoghatatlan volt, a kulcsa a neurológiai rendellenességek hatékony terápiájának kifejlesztésének. Ez a javaslat egy ilyen felfogás kialakítására tesz kísérletet, abban a reményben, hogy ennek eredményeként egy hatékonyabb gyógyszerészeti megközelítés jöhet létre.

A függőség elleni küzdelem az α3β4*-nikotinos acetilkolin receptorok megcélzásával
OPUS21-2021/41/B/NZ7/03101

Az Egészségügyi Világszervezet szerint a dohányzás évente több mint 7 millió ember halálát okozza, és becslések szerint 1,4 billió USD globális gazdasági terhet jelent a termelékenység csökkenése és az egészségügyi költségek miatt. A dohányzási függőséget régóta a kolinerg rendszerhez, különösen a nikotinos acetilkolin receptorokhoz kötik, a cigaretták fő addiktív összetevője, a nikotin révén. Ezek a receptorok megkötnek egy kémiai jelet (neurotranszmitterek), és átalakítják azt elektromos jellé (ionvezetés). A ligandum-kapuzott ioncsatornák egy osztályába tartoznak, amelyek öt egyedi, hasonló vagy néha azonos fehérje alegységből állnak, amelyek ioncsatornát alkotnak, más néven pentamer ligandum-kapuzott ioncsatornák. Ez a receptorcsalád a központi idegrendszer minden fő funkciójában részt vesz. A nikotinos acetilkolin receptorok neurotranszmittereit és moduláló kötőhelyeit célzó, több éves farmakológiai és terápiás kutatások még nem hoztak létre robusztus addikció elleni terápiát. A közelmúltban végzett genomikai vizsgálatok egy specifikus géncsoportot azonosítottak, és így a nikotinos acetilkolin receptorcsalád α3-, β4-, α5-alegységeit, amelyek összefüggésben állnak a dohányzási függőséggel. Kimutatták, hogy a nikotinreceptor-alegységek ezen összeállításának gátlása csökkenti az agyban a gyógyszerkölcsönhatások által okozott jutalmazási hatást, és ezáltal csillapítja a nikotint, valamint más kábítószer-függőségeket.
Ennek a projektnek kifejezetten az a célja, hogy szintetikus úton előállítson és izoláljon szelektív egydoménes antitesteket, amelyek az α3-β4 nikotin-acetilkolin receptor alegységek gátló modulátoraiként működnek. Ezek a kicsi, sokoldalú antitestek tevefélékből, például lámákból, alpakákból, tevékből és dromedarákból származnak. A közelmúltban lehetőség nyílt az egydoménes antitestek szintetikus könyvtárainak létrehozására, és ezáltal elkerülhetővé vált a tevefélék használata ezek előállításához. Ezeket a szintetikusan előállított és szelektív nanotesteket eszközökként is fogják használni a különböző α3β4 receptor-szerelvények megfelelő lokalizálására az agyban, ezáltal jobban megértve az agy jutalomútjában játszott szerepüket.
A nikotinos acetilkolin receptorok függőségben játszott szerepének megértése fontos szempont a hatékony terápiák kifejlesztésében. Ez a javaslat olyan terápiás módszerek kifejlesztésére tesz kísérletet, amelyek segítik a dohányzás és más kábítószer-függőségek kábítószer-függőségének enyhítését, ezáltal csökkentve a rák és más függőséggel összefüggő betegségek által az egészségügyi rendszerre háruló gazdasági terheket. Az egydoménes antitestek alkalmazása a receptorok lokalizációjának tanulmányozására szintén továbbfejleszti a függőség/jutalom út jelenlegi ismereteit az agyban.

Labor Hírek

Archivált hírek

Publikációk

*Egyenlő Hozzájárulás, §Levelezési Cím

Finanszírozás