LEAPSyn-SCI - Late Embryogenesis Abundant Proteins: Structural Characterisation and Interaction with α-Synuclein

Програм за изврсне пројекте младих истраживача (ПРОМИС), Фонд за науку Републике Србије, 6039663, 2020-2022
Руководилац: Др Марија Видовић, ИМГГИ
Учесник из ИМГГИ: Страхиња Стевановић

Најчешћи неуродегенеративни поремећаји, Алцхајмерова и Паркинсонова болест, праћени високим трошковима лечења, тесно су повезани са агрегацијом суштински неуређеног протеина α-синуклеина у нерастворна амилоидна влакна. Упркос бројним тренутним истраживањима која се заснивају на идентификацији малих молекула који могу да ометају агрегацију α-синуклеина или на имунотерапији, лек за ове болести није пронађен. Да би се открио ефикасан третман, кључно је разумети молекулски механизам агрегације α-синуклеина и његове нормалне и абнормалне функције. Главна идеја LEAPSyn-SCI пројекта састоји се у примени елемената молекулских механизама толеранције на десикацију у циљу развоја нове стратегије за спречавање агрегације α-синуклеина, односно употреба протеина заступљених у касној фази ембриогенезе (ЛЕА протеини) који потенцијално имају улогу у стабилизацији исправне структуре протеина и ћелијских мембрана. Циљ LEAPSyn-SCI пројекта је да се рекомбинантно произведени ЛЕА протеини (пореклом из Arabidopsis thaliana – модел биљка и Ramonda serbica, ендемска биљка васкрсница, пореклом из терцијара) употребе за стабилизацију агрегацији склоног α-синуклеина. ЛЕА протеини из R. serbica до сада нису идентификовани. Добијени ЛЕА протеини ће бити структурно окарактерисани in silico, као и in vitro. Функционална карактеризација ће укључити испитивање њиховог потенцијала да спрече агрегацију протеина и да умање ефекат дехидрацијом изазваних оштећења липозома који имају састав биолошких мембрана. Како би се разумела и описала природа интеракција између ЛЕА протеина и α-синуклеина, интегративне in silico и in vitro анализе ће бити изведене. Дефинисаће се услови који утичу на интеракцију ЛЕА протеин/α-синуклеин, као и на механизам агрегације α-синуклеина. ЛЕА протеини до сада нису примењивани за инхибицију агрегације α-синуклеина. Потенцијал антиагрегационе активности рекомбинантних ЛЕА протеина, дефинисан кроз LEAPSyn-SCI пројекат, отвориће нов приступ у стратегији лечења Паркинсонове болести. Способност ЛЕА протеина да стабилизују протеине и мембране током дехидрације може бити примењен и у биотехнологији, фармацеутској, прехрамбеној и козметичкој индустрији, криопрезервацији и пољопривреди (ради развоја нових стратегија адаптације усева на сушу).