Sidebar

Podoktorantūros stažuotės

„Membraninių peptidų struktūros tyrimai poliarizacinės spektroskopijos metodais“

Įgyvendinant 2014–2020 m. ES fondų investicijų veiksmų programos priemonės Nr. 09.3.3-LMT-K-712 „Mokslininkų, kitų tyrėjų, studentų mokslinės kompetencijos ugdymas per praktinę mokslinę veiklą“ veiklą „Stažuočių podoktorantūros studijų skatinimas“ VU Gyvybės mokslų centro Biochemijos institute vykdomas projektas „Membraninių peptidų struktūros tyrimai poliarizacinės spektroskopijos metodais“ (kodas 09.3.3-LMT-K-712-02-0076).

Projekto trukmė – 2017-12-04 – 2019-12-03

Mokslinio tyrimo vadovas – VU GMC Biochemijos instituto Bioelektrochemijos ir biospektroskopijos skyriaus vadovas dr. Gintaras Valinčius.

Podoktorantūros stažuotojas – dr. Saulius Tumėnas.

Projekto tikslas – ištirti peptidų sąveiką su dvisluoksnių membranų sistemomis pasitelkiant bekontakčius optinius metodus bei panaudojant VU GMC sukurtus paviršiuje imobilizuotus membranų modelius.

Santrauka
Pastaraisiais metais membraniniai baltymai ir peptidai susilaukė didelio biochemikų ir farmacijos susidomėjimo. Viena intensyviai vystomų tiek fundamentinių, tiek taikomųjų tyrimų krypčių orientuota į antimikrobinius peptidus ir transportinius peptidus. Membraninių peptidų veikimo mechanizmas ir struktūra nėra iki šiol gerai ištirti, ypač jų natūralioje aplinkoje – sąlytyje su pačia membrana. To priežastis – efektyvių instrumentinių struktūrinių tyrimų metodų, leidžiančių molekuliniame lygyje įvertinti su membranomis asocijuotų baltymų ir peptidų struktūrą, trūkumas. Net identifikavus afininiais metodais baltymų-membranų sąveiką, neaišku, kaip vyksta membranos pažeidimas ar kiti procesai, pavyzdžiui, laikinas prasiskverbimas pro ją ir kaip tai priklauso nuo peptido savybių: sąveikos konstantos, konformacijos, orientacijos ir saviorientacijos dvisluoksnės membranos atžvilgiu.
Projektu siekiama pasitelkiant poliarizacinės spektroskopijos metodikas ištirti paviršiuje imobilizuotų fosfolipidų orientuotų membranų dvisluoksnius ir jų sąveikos su peptidais (auerinai) dinamiką tiek ex-situ, tiek in-situ režimuose. Tyrimai planuojami plačioje spektrinėje srityje UV-FIR siekiant nustatyti tiek elektroninių, tiek virpesinių sužadinimų ypatumus esant kontroliuojamam elektrodo potencialui. Sėkmingam projektui bus išvystyta daugiametodinė eksperimentinė prieiga, kuri galėtų būti taikoma ne tik antimikrobinių peptidų, bet ir vaistinių preparatų sąveikoms su membranomis tyrimams, įvairių ligų, susijusius su pakitimais membranų proteome, tyrimais, reikšmingai prisidėtų prie biomedicininių eksperimentinių metodų plėtojimo.

„Erdvinės pavienių ląstelių RNR sekoskaitos metodikos sukūrimas“

Įgyvendinant 2014–2020 m. ES fondų investicijų veiksmų programos priemonės Nr. 09.3.3-LMT-K-712 „Mokslininkų, kitų tyrėjų, studentų mokslinės kompetencijos ugdymas per praktinę mokslinę veiklą“ veiklą „Stažuočių podoktorantūros studijų skatinimas“ VU Gyvybės mokslų centro Biotechnologijos institute vykdomas projektas „Erdvinės pavienių ląstelių RNR sekoskaitos metodikos sukūrimas“ (kodas 09.3.3-LMT-K-712-02-0067). 

Projekto trukmė – 2017-12-01–2019-12-03 

Mokslinio tyrimo vadovas – VU GMC Biotechnologijų instituto Mikrotechnologijų skyriaus vadovas dr. Linas Mažutis. 

Podoktorantūros stažuotojas – dr. Karolis Leonavičius. 

Projekto tikslas

Patologinė audinių analizė, paremta specifniais antikūnais ir mikroskopija, yra plačiai naudojama biomedicinos tyrimuose, pavyzdžiui, identifikuojant vėžį, infekcijas ir kitas sudėtingas ligas. Tačiau tokie metodai vienu metu leidžia analizuoti tik ribotą kiekį molekulinių žymenų (paprastai 3–4). Dėl to tampa praktiškai neįmanoma detaliai charakterizuoti audinius ir priskirti pacientus tinkamoms gydymo grupėms. Modernūs, sekoskaita pagrįsti metodai kaip pavienių ląstelių RNR sekoskaita leidžia vienu metu nustatyti didelius žymenų kiekius, tačiau analizės metu prarandama informacija apie erdvinį ląstelių išsidėstymą, nes suardoma audinio struktūra. Sujungus fluorescensinę mikroskopiją su pavienių ląstelių RNR sekoskaita įmanoma sukurti tokį metodą, kuris leistų vienu metu tikimybiškai įvertinti ir ląstelių vietą audinyje, ir jų genų raiškos profilį. 

Projekto santrauka

Pasaulyje plačiai paplitę diagnostiniai tyrimai, kurių metu derinama informacija apie baltymų ir RNR lokalizaciją audiniuose (Definiens, Inc., Mediantechnologies, Inc.). Šio tipo diagnostika plačiai naudojama charakterizuojant vėžinius darinius, klasifikuojant pacientus pagal spėjamą jų atsaką vaistams. Tačiau esamos metodikos trūkumas yra našumas. Kadangi mikroskopija vienu metu leidžia išmatuoti tik keletą genų, pacientų atsako į vaistus rūšiavimas tampa praktiškai neįmanomas. Šiai problemai spręsti prieš porą metų sukurtas didelio našumo RNR sekoskaitos metodas, paremtas mikroskysčių technologijomos (1–3). Deja, mėginio paruošimo metu audinys suskaidomas į pavienes ląsteles. Dėl to prarandama informacija apie ląstelių išsidėstymą audinyje. Todėl gautus duomenis yra itin sunku suderinti su kitokio tipo diagnostine informacija (imunohistochemija arba in situ hibridizacija). Ši problema išlieka itin aktuali šių dienų biomedicinoje ir diagnostikoje. Nors egzistuoja keletas potencialių RNR sekoskaitos ir mikroskopijos duomenų derinimo būdų (4–6), dėl kompleksiškumo ir riboto taikomumo jie nesulaukė platesnio pritaikymo (7). Šio projekto tikslas – sukurti metodą, leidžiantį įvertinti pavienių ląstelių erdvinę poziciją audinyje ir nustatyti jų tranksriptomą. Tikslui įgyvendinti bus sujungta fluorescentinė mikroskopija, mikroskysčių technologijos, pavienių ląstelių RNR sekoskaita, duomenų analizė, biocheminiai ir analitiniai metodai.

„Bakterijų koduojamų kolageno tipo baltymų paieška, heterologinė raiška ir charakterizavimas“

Įgyvendinant 2014–2020 m. ES fondų investicijų veiksmų programos priemonės Nr. 09.3.3-LMT-K-712 „Mokslininkų, kitų tyrėjų, studentų mokslinės kompetencijos ugdymas per praktinę mokslinę veiklą“ veiklą „Stažuočių podoktorantūros studijų skatinimas“ VU GMC Biomokslų institute vykdomas projektas „Bakterijų koduojamų kolageno tipo baltymų paieška, heterologinė raiška ir charakterizavimas“ (kodas 09.3.3-LMT-K-712-02-0092).

Projekto trukmė – 2017-12-04 – 2019-12-03

Mokslinio tyrimo vadovė – VU GMC Biomokslų instituto prof. Nomeda Kuisienė.

Podoktorantūros stažuotoja – dr. Rūta Kananavičiūtė.

Projekto tikslas – identifikuoti naujus į kolageną panašius ekstremofilinių bakterijų baltymus bei įvertinti jų pritaikymo biomedicioje potencialą.

Santrauka
Bakterijų baltymai, panašūs į gyvūnų kolagenus, susilaukia vis daugiau tyrėjų dėmesio dėl galimybės pritaikyti biomedicinoje – audinių regeneracijai ir vaistų kūrimui. Be to, dėl galimybės juos lengvai modifikuoti bakterijų kolageno tipo (KT) baltymai gali būti naudojami kaip modelis gyvūnų kolagenų tyrimams. Iki šio projekto rašymo datos aprašyti tik kelių patogeninių bakterijų ir kelių dirvos mezofilinių bakterijų KT baltymai. Panagrinėjus genomų duomenų bazes matyti, kad į kolageną panašūs baltymai būdingi daugeliui įvairių bakterijų, tarp jų ir ekstremofilams. Visi ekstremofilinių bakterijų baltymai, įskaitant ir KT baltymus, gali pasižymėti didesniu stabilumu esant aukštesnei temperatūrai, didelei druskų koncentracijai, ekstremalioms pH vertėms, tačiau iki šiol nė vienas iš tokių baltymų dar netirtas ir neaprašytas.

Tai paskatino išsikelti tikslą identifikuoti naujus į kolageną panašius ekstremofilinių bakterijų baltymus, įvertinti jų pritaikymo biomedicinoje potencialą. Tikslas bus pasiektas įvykdžius vieną pagrindinį uždavinį: atlikus naujų genų, koduojančių ekstremofilinių KT baltymus, paiešką, tų genų heterologinę raišką ir jų savybių tyrimą. Uždavinio įgyvendinimui bus atliekama bioinformatinė duomenų analizė, tiriamų genų klonavimas, bakterijų ir mielių kamienų transformacija, heterologinė tiriamo baltymo gamyba naudojant prokariotų ir eukariotų raiškos sistemas, viduląstelinių ir sekretuojamų baltymų skyrimas, baltymų gryninimas chromatografijos metodais, išgryninto baltymo proteolizinė analizė, cirkuliarinio dichroizmo spektrometrija, terminio poslinkio matavimai.

Gavus tyrimų rezultatus, bus aprašytas vienas ar daugiau naujų KT bakterijų baltymų. Tai padės geriau suprasti šiuos daugybei bakterijų būdingus, tačiau labai menkai ištirtus baltymus, be to, praplės biomedicinai naudingų biomedžiagų pasirinkimą. Tikimasi, kad darbe aprašyti baltymai savo stabilumu bus pranašesni už jau žinomus KT baltymus.

„Pneumolizino tyrimai imunologiniais metodais“

Įgyvendinant 2014–2020 m. ES fondų investicijų veiksmų programos priemonės Nr. 09.3.3-LMT-K-712 „Mokslininkų, kitų tyrėjų, studentų mokslinės kompetencijos ugdymas per praktinę mokslinę veiklą“ veiklą „Stažuočių podoktorantūros studijų skatinimas“ VU GMC Biotechnologijos institute vykdomas projektas „Pneumolizino tyrimai imunologiniais metodais“ (kodas 09.3.3-LMT-K-712-02-0094).

Projekto trukmė – 2017-12-04–2019-12-03
Mokslinio tyrimo vadovė – VU GMC Biotechnologijos instituto prof. Aurelija Žvirblienė.
Podoktorantūros studijų stažuotoja – dr. Indrė Kučinskaitė-Kodzė.
Projekto tikslas – tyrėjos kvalifikacijos kėlimas, tiriant pneumolizino struktūrą ir funkcijas imunologiniais metodais.

Santrauka
Streptococcus pneumoniae – tai bakterija, kuri sukelia sunkią pneumokokinę ligą, dėl kurios kasmet miršta beveik milijonas jaunesnių nei 5 metų vaikų. Dažniausios mirtingumo priežastys – ūmūs plaučių ir širdies veikos sutrikimai. Pneumolizinas (PLY) yra S. pneumoniae  poras formuojantis cholesterolį prijungiantis toksinas, atsakingas už šios bakterijos virulentiškumą. Pastaruoju metu auga PLY neutralizavimo strategijų klinikinis potencialas, todėl svarbu kuo tiksliau apibūdinti PLY antigeninę struktūrą ir identifikuoti PLY sritis, atsakingas už šios bakterijos virulentiškumą.
Šiame projekte planuojama sukurti naujus PLY struktūros ir funkcijų tyrimo įrankius, t. y. monokloninius antikūnus prieš PLY, kurie bus taikomi PLY nustatymo metodų kūrimui, citolitinio veikimo tyrimams bei neutralizavimui. Tikimasi, kad sukurti nauji PLY analizės įrankiai suteiks naujų duomenų apie paviršiuje eksponuotas, B ląstelių atpažįstamas PLY sritis, kurios atsakingos už S. pneumoniae virulentiškumą.
Planuojamas tyrimas yra naujas ir kartu papildantis kitus PLY tyrimus, kuriuose šio toksino struktūros bei funkcijų analizė atliekama fizikiniais-cheminiais tyrimo metodais. Šio tyrimo rezultatai gali suteikti naujų duomenų nustatant tikslines PLY sekas potencialioms vakcinoms ir neutralizuojantiems agentams. Taigi planuojamas tyrimas prisidės prie PLY struktūrinių ir funkcinių tyrimų pažangos.

„Alternatyvusis pre-iRNR splaisingas: hipoksijos ir neurogedeneracinių ligų ryšys“

Įgyvendinant 2014–2020 m. ES fondų investicijų veiksmų programos priemonės Nr. 09.3.3-LMT-K-712 „Mokslininkų, kitų tyrėjų, studentų mokslinės kompetencijos ugdymas per praktinę mokslinę veiklą“ veiklą „Stažuočių podoktorantūros studijų skatinimas“ VU GMC Biotechnologijos institute vykdomas projektas „Alternatyvusis pre-iRNR splaisingas: hipoksijos ir neurogedeneracinių ligų ryšys“ (kodas 09.3.3-LMT-K-712-02-0095).

Projekto trukmė – 2017-12-04–2019-12-03.
Mokslinio tyrimo vadovas – VU GMC Biotechnologijos instituto dr. Arvydas Kanopka.
Podoktorantūros studijų stažuotoja – dr. Eglė Jakubauskienė.
Projekto tikslas –  tyrėjos kompetencijos kėlimas, tiriant hipoksijos įtaką su neurodegeneracinėmis ligomis susijusių iRNR (APP, MAPT) izoformų susidarymui ir šį procesą reguliuojančių splaisingo veiksnių – SR šeimos baltymų tyrimas hipoksinėse ląstelėse.

Santrauka

Lėtiniams neurodegeneraciniams susirgimams priklauso plačiai pasaulyje paplitusios neurologinės kilmės ligos (Alzheimerio, Parkinsono ir kt.), pažeidžiančios smegenų nervines ląsteles ir pasireiškiančios atminties, kalbos, suvokimo, elgsenos ir judėjimo sutrikimais. Literatūroje paskelbti naujausi duomenys teigia, kad deguonies trūkumas (hipoksija) ląstelės aplinkoje daro įtaką neurodegeneracinių ligų vystymuisi. Tai gali būti susiję su ląstelei būdingu atsaku į sumažėjusį deguonies kiekį, kurio metu stabilizuojami hipoksijos indukuojami veiksniai (HIF), aktyvinantys genų, reikalingų ląstelei išgyventi pakitusiomis aplinkos sąlygomis, transkripciją. Hipoksinėse ląstelėse be transkripcijos aktyvacijos vyksta alternatyviojo pre-iRNR splaisingo pokyčiai, susidarant iRNR izoformoms, nuo kurių sintetinami baltymai siejami su įvairiomis žmogaus ligomis, įskaitant ir neurodegeneracines ligas.

Projekte numatoma tirti, ar / kaip kinta genų, siejamų su neurodegeneracinėmis ligomis, alternatyvusis splaisingas priklausomai nuo deguonies kiekio aplinkoje ir nustatyti splaisingo veiksnių – SR šeimos baltymų įtaką šioje reguliacijoje. Iškeltam tikslui pasiekti bus sprendžiami šie uždaviniai: i) tiriama, ar / kaip sumažėjus deguonies kiekiui ląstelių aplinkoje kinta APP ir MAPT iRNR izoformų susidarymas smegenų ląstelių linijose (U-87 MG ir SK-N-Be), kultivuotose normaliomis (21 proc. O2) ir hipoksinėmis (1 proc. O2) sąlygomis; ii) tiriama individualių SR šeimos baltymų įtaka APP ir MAPT iRNR izoformų susidarymui smegenų ląstelėse, augintose normaliomis deguonies ir hipoksinėmis sąlygomis. Siekiant padidinti individualių SR baltymų raišką, juos koduojančios plazmidinės DNR bus transfekuojamos į ląsteles, o šių baltymų raiškos sumažinimui bus naudojama CRISP/Cas9 sistema arba atitinkamos siRNR. iRNR izoformų susidarymas bus analizuojamas PGR ir tikro laiko PGR metodais.

Gauti tyrimų rezultatai papildys žinias apie hipoksijos įtaką neurodegeneracinių ligų vystymuisi, kas padės geriau suprasti šių ligų patogenezę ir leis nustatyti naujus neurodegeneracinių ligų žymenis.

„Nepakeistą sulfonamido grupę turinčių vaistų atrankumas žmogaus karboanhidrazėms“

Pagal 2014–2020 metų Europos Sąjungos fondų investicijų veiksmų programos 9 prioriteto „Visuomenės švietimas ir žmogiškųjų išteklių potencialo didinimas“ 09.3.3-LMT-K-712 priemonės „Mokslininkų, kitų tyrėjų, studentų mokslinės kompetencijos ugdymas per praktinę mokslinę veiklą“ remiamą veiklą „Stažuočių podoktorantūros studijų skatinimas“ skyriuje įgyvendinamas projektas Nr. 09.3.3-LMT-K-712-02-0006 „Nepakeistą sulfonamido grupę turinčių vaistų atrankumas žmogaus karboanhidrazėms“, finansuojamas Europos socialinio fondo lėšomis. Priemonės įgyvendinimą administruoja LR Švietimo ir mokslo ministerija ir Lietuvos mokslo taryba.

Planuojama projekto trukmė: 2017–2019 m., bendra projekto vertė 40 360,32 Eur.

Projekto vykdytojas – Vilniaus universitetas.

Podoktorantūros stažuotoja – dr. Lina Baranauskienė.

Podoktorantūros stažuotės vadovas – prof. dr. Daumantas Matulis.

Projekte siekiama ištirti nepakeistą sulfonamido grupę struktūroje turinčių, įvairių ligų gydymui naudojamų, vaistų atrankumo žmogaus karboanhidrazėms profilius. Analizei bus naudojami biocheminiai ir biofizikiniai metodai. Tikimasi, kad projekto rezultatai padės patikslinti esamų vaistų savybes, pasiūlys naujų jų taikymų ar derinių, taip pat padės tiksliau suprasti, kokių savybių reikia naujai kuriamiems šių fermentų aktyvumą moduliuojantiems junginiams.