izvor podataka: poirot

Naziv

Molekularni aspekti oksidativnih procesa u stanicama

Molecular Aspects of Oxidative Processes in Cells

Opis projekta

Cilj predloženog projekta je otkrivanje molekulskih detalja procesa vezanih za prijenos protona i oksidativni stres u mitohindrijima, organelima lociranim u stanicama koji služe za pretvorbu kisika i vanjskih izvora energije u adenozin trifosfat (ATP), u procesu oksidativne fosforilacije. Tijekom ovog procesa, osjetljiva energetska ravnoteža se održava pumpanjem protona izvan unutarnje mitohindrijske membrane uz pomoć lanca elektron-transport proteina te njihovog vraćanja unutra u procesu sinteze ATP-a pomoću ATP sintaze. Ova ravnoteža nije uvijek optimalna i posebna klasa proteina smještenih unutar unutrašnje mitohondrijske membrane, tzv. razvezujući proteini (''uncoupling proteins''), služe za kontrolu prijenosa protona kroz membranu.Posebna pažnja posvetit će se studiju reaktivnosti različitih reaktivnih aldehida koji se stvaraju tijekom oksidativnog stresa unutar fosfolipidnog dvosloja, prema razvezujućim proteinima. Ove štetne reakcije povećavaju aktivnost razvezujućih proteina koji dovodi i do povećanog protoka protona kroz unutrašnju mitohondrijsku membranu koja time mijenja energetsku ravnotežu unutar stanice što dovodi do raznih opasnih bolesti, poput raka, dijabetesa tipa 2 i pretilosti.Projekt će koristiti najnovije računske pristupe uz kombinaciju kvantnokemijskih računa i simulacija molekulske dinamike. Nadalje, teorijski proračuni će se nadopuniti modelnim eksperimentima gdje će se ispitati sintetizirani reaktivni aldehidi sa svrhom daljnjeg razumijevanja reaktvnosti, kao i dodatne provjere računskih rezultata.Ovo istraživanje će doprinijeti očuvanju zdravlja pružajući zajednici bolje razumijevanje osnovnih principa i mehanizama pomoću kojih opasni aldehidi reagiraju s razvezujućim proteinima. Predložit će se nove ideje s ciljem boljeg razumijevanja funkcije razvezujućih proteina, razvijanja lijekova za unaprijeđenje zdravlja te umanjivanju efekata oksidativnih procesa.

The proposed project aims to unravel the molecular details of the processes connected with proton transfer and oxidative stress in mitochondria, organelles located in cells which convert oxygen and external energy supply into adenosine triphosphate (ATP) in the process of oxidative phosphorylation. During this process, a delicate energy balance is maintained between pumping of protons outside the inner mitochondrial membrane by the electron-transport chain proteins and transferring them back inside in the process of ATP synthesis by the ATP synthase. This balance is not always optimal and a special class of membrane proteins located inside inner mitochondrial membranes, called uncoupling proteins, serves as a control of the proton transfer rate through the membrane. Particular attention will be paid to the study of the reactivity of various reactive aldehydes generated during oxidative stress within phospholipid bilayers, towards uncoupling proteins. These deleterious reactions enhance the activity of uncoupling proteins resulting in the increased proton leak through inner mitochondrial membrane which in turn modifies energy balance inside the cell leading to various harmful diseases, such as cancer, type 2 diabetes and obesity. The project application uses the ''state of the art'' computational approach by combining quantum chemical calculations and molecular dynamics simulations. Also, the theoretical work is expanded with the experimental work where model compounds will be synthesized and used in model reaction systems to further understand and cross-check the simulation results. The research will endorse health by providing the community better understanding of the underlying principles and mechanisms by which deleterious aldehydes react with uncoupling proteins. The novel ideas will be proposed in order to better understand the function of uncoupling proteins, to develop drugs for improving health and to minimize effects due to oxidation processes.

Ključne riječi

Znanstveno-istraživački projekti

MolOxStress

UIP-2014-09-6090

01.09.2015

09.01.2018

nije evidentirano

HRK 589.000,00

Podaci o financiranjima

Podaci o institucijama

Podaci o osobama