Výskumná skupina 1

Proteín tau tvorí hlavnú zložku neurofibrilárnej patológie pri Alzheimerovej chorobe a príbuzných tauopátiách. V natívnom stave sa tau uplatňuje pri mnohých bunkových procesoch, kde zohráva dôležitú úlohu neusporiadaný charakter jeho molekuly. V podmienkach neurodegenerácie sa však rozpustná užitočná molekula mení na nerozpustné klbká, ktoré sú sprievodným znakom postihnutých neurónov a pravdepodobným pôvodcom ich smrti. Na objasnenie mechanizmu premeny ne usporiadaného tau na zle usporiadané klbko sa sústreďuje pozornosť najlepších vedeckých tímov pracujúcich v tejto oblasti. Ako však zachytiť efemérne formy fexibilnej molekuly, ktoré predchádzajú patologickému zlomu?

V našom laboratóriu sme vyvinuli súbor nových biofyzikálnych a kryštalografických prístupov, ktoré umožňujú komplemetárne opísať a charakterizovať konformáciu proteínu tau v natívnom stave, pri jeho patologickej transformácii a v podmienkach patologického foldingu. Pri štúdiu využívame rekombinantné formy proteínu tau a špecifické monoklónové protilátky z hybridomovej banky ústavu. Na charakterizáciu štruktúry tau je využívaná technika rezonancie povrchového plazmónu, analytická chromatografia, biochemické a imunochemické postupy, kryštalografické metódy ako aj hmotnostná spektrometria. Spolupracujeme s centrami štruktúrnej biológie SAV (Ústav molekulárnej biológie), AV ČR (Ústav molekulární genetiky), Max Perutz laboratóriami vo Viedni a synchrotronovými pracoviskami vo Švajčiarsku a Nemecku. Sme lídrami v oblasti využitia špecifických monoklónových protilátok pre štúdium štruktúry proteínu tau na atomovej úrovni.

   

Pre záujemcov o nástup na dennú formu doktorandského štúdia od 1.9.2009 vypisujeme nasledovné témy dizertačných prác:

1. Kryštalografická analýza štruktúry fyziologického a patologického proteínu tau, asociovaného s Alzheimerovou chorobou.
2. Charakterizácia flexibility neusporiadaného proteínu tau v natívnej forme a pri prechode do patologického stavu pri neurodegeneráciách.

Školiteľ: RNDr. Rostislav Škrabana, PhD.

Úspešní uchádzači budú mať možnosť nadpriemerných pracovných podmienok prostredníctvom participácie na domácich a medzinárodných grantoch. Účasť na našich projektoch je otvorená aj pre motivovaných záujemcov z radov vysokoškolských študentov magisterského štúdia, ktorí sa môžu uchádzať o vypracovanie diplomovej práce v našom laboratóriu.

Publikácie

1. ŠEVCIK J; ŠKRABANA R; KONTSEKOVÁ E; NOVÁK M. Structure Solution of Misfolded Conformations Adopted by Intrinsically Disordered Alzheimer's Tau Protein.. Protein and Peptide Letters 2009, 16 (1): 61-64
2. ŠEVČÍK J; ŠKRABANA R; DVORSKÝ R; CSOKOVÁ N; IQBAL K; NOVÁK M. X-ray structure of the PHF core C-terminus: Insight into the folding of the intrinsically disordered protein tau in Alzheimer's disease. FEBS Letters 2007, 581(30): 5872-5878
3. ŠKRABANA R; ŠKRABANAVÁ M; CSOKOVÁ N; ŠEVČÍK J; NOVÁK M. Intrinsically disordered tau protein in Alzheimer’s tangles: a coincidence or a rule? Bratislava Medical Journal 2006, 107: 354-358
4. ŠKRABANA R; ŠKRABANOVÁ-KHUEBACHOVA M; KONTSEK P; NOVÁK M. Alzheimer’s disease-associated conformation of intrinsically disordered tau protein studied by IDP liquid-phase competitive ELISA. Analytical Biochemistry 2006, 359: 230-237
5. ŠKRABANA R; ŠEVČÍK J; NOVÁK M. Intrinsically Disordered Proteins in the Neurodegenerative Processes: Formation of Tau Protein Paired Helical Filaments and Their Analysis. Cellular and Molecular Neurobiology 2006, 26: 1085-1097
6. CSOKOVÁ N; ŠKRABANA R; URBANIKOVÁ L; KOVÁČECH B; POPOV A; ŠEVČÍK J; NOVÁK M. Preparation, crystallization and preliminary X-ray analysis of the Fab fragment of monoclonal antibody MN423, revealing the structural aspects of Alzheimer's paired helical filaments. Protein and Peptide Letters 2006, 13 (9): 941-944
7. ŠKRABANA R; KONTSEK P; MEDERLYOVA A; IQBAL K; NOVÁK M. Folding of Alzheimer's core PHF subunit revealed by monoclonal antibody 423. FEBS Letters 2004, 568: 178-182
8. KHUEBACHOVA M; VERZILLO V; ŠKRABANA R; OVECKA M; VACCARO P; PANNI S; BRADBURY A; NOVÁK M. Mapping the C terminal epitope of the Alzheimer's disease specific antibody MN423. Journal of Immunological Methods 2002, 262: 205-215