Kompiuteryje sumodeliuotų fermentų evoliucija panaudojant mikroskysčių technologiją

Mokslinių tyrimų sritis: gamtos mokslai
Projektui įgyvendinti skirta: iki 2 430 458,00 Lt, iš kurių 2 065 889,00 Lt - Šveicarijos paramos lėšos, ir 364 569,00 Lt - Lietuvos Respublikos valstybės biudžeto bendrojo finansavimo lėšos.
Projekto įgyvendinimo pradžia: 2012 m. lapkričio 1 d.
Projekto įgyvendinimo pabaiga: 2016 m. balandžio 30 d.
Projekto vykdytojas: Vilniaus universitetas, Biotechnologijos institutas
Projekto Šveicarijos partneris: Ciuricho universitetas
Kitas partneris: Vilniaus universitetas

Projekto aprašymas

Šiuo metu yra plačiai pripažįstama, kad ypatingai didelė įvairovė baltymų ir fermentų aptinkamų gyvuosiuose organizmuose atsirado natūralios evoliucijos proceso metu. Vykstant pakartotiniems mutacijų, atrankos ir padauginimo ciklams, fermentai tapo ypač efektyviais biokatalizatoriais, atliekančiais pačias įvairiausias reakcijas žymiai veiksmingiau nei tie katalizatoriai, kuriuos kada nors yra sukūręs žmogus. Visapusiškas suvokimas apie tai iš kur ir kokiu būdu atsiranda nauji fermentai, tebelieka svarbus ir sudėtingas uždavinys, galintis užpildyti akademinės bendruomenės ir poreikius. Tačiau norint išnarplioti natūralios evoliucijos pasirinkimo kelius nėra lengvas uždavinys, nes dauguma tarpinių fermentų formų jau nebeegzistuoja ir yra išstumtos žymiai efektyvesnių fermentų.

Be to, natūralių fermentų katalitiniai centrai yra labai sudėtingos organizacijos kas ženkliai apsunkina baltymų evoliucijos supratimą ir neopocitinio katalitinio aktyvumą  naujai įgytose baltymų funkcijose. Įgyvendinant šį projektą bus pasinaudota pažangiomis mikroskysčių technologijomis ir bus išvystytos tokios mikrogardelės, kurios leis atlikti kryptingą baltymų evoliuciją griežtai kontroliuojamomis sąlygomis, sunkiai pasiekimomis įprastiniais metodais. Šio projekto įgyvendinimui dvi komplementarios grupės, su patirtimi mikroskysčių technologijose ir baltymų inžinerijoje, suvienys savo pastangas tam, kad galėtų ištirti universalius gamtos principus, kuriais kompiuterio pagalba sukurti fermentai galėtų būti optimizuoti iki ląstelių biokatalizatorių lygio.  Pritaikius mikroskysčių technologijas, kurių pagalba produkuojami monodispersiniai lašeliai leidžia atlikti biochemines reakcijas su milijoną kartų mažesniais tūriais, bus įgyta itin galingas įrankis leidžiantis atlikti itin aukšto našumo selekciją tokiomis sąlygomis, kurios yra nesuderinamos su in viva sistemomis. Tikimasi, kad inovatyvus eksperimentinis priėjimas prie šiuolaikinių baltymų evoliucijos problemų, leis geriau suvokti fermentų katalizės principus ir naujų katalitinių funkcijų atsiradimą, tokiu būdu suteikiant naujų ir vertingų fundamentinių žinių mokslo ir pramonės atstovams.

Paskutinė atnaujinimo data: 2015-08-07