Z Gdańska do Cambridge – badania wspierające rozwój terapii chorób | Wydział Chemiczny Politechniki Gdańskiej

Dr Krzysztof Kamil Bojarski z Katedry Chemii Fizycznej na Wydziale Chemicznym Politechniki Gdańskiej, laureat stypendium im. Bekkera przyznawanego przez Narodową Agencję Wymiany Akademickiej, rozpocznie projekt badawczy na Uniwersytecie w Cambridge. Będzie współpracował z zespołem prof. Davida Wales'a, który jest uznawany za lidera w dziedzinie chemii obliczeniowej. Jego badania mogą przyczynić się do opracowania nowych terapii chorób takich jak nowotwory, osteoporoza czy reumatoidalne zapalenie stawów.

W ramach stypendium Bekkera dr Bojarski otrzyma środki na realizację projektu „Ku lepszemu zrozumieniu roli glikozaminoglikanów w regulowaniu aktywności enzymatycznej katepsyn”, który kontynuuje jego wcześniejsze badania w ramach projektów PRELUDIUM i SONATINA Narodowego Centrum Nauki.

Enzymy odporności

Katepsyny, jako proteazy, odpowiadają za degradację kolagenu oraz innych istotnych biochemicznie substancji. Ich nieprawidłowa aktywność może prowadzić do zaburzeń w organizmie, takich jak osteoporoza. Z kolei glikozaminoglikany, będące złożonymi cukrami, odgrywają kluczową rolę w regulacji aktywności katalitycznej katepsyn i innych enzymów. W ramach badań naukowcy zbadają, jak różne cechy glikozaminoglikanów, takie jak długość, ładunek, liczba grup siarczanowych i miejsce wiązania, wpływają na stabilność kompleksu białko-cukier oraz elastyczność białka. Utworzona baza danych pozwoli na zaproponowanie substancji przypominającej cukry, które będą wywoływać bardziej stabilne reakcje lub specyficzne efekty.

Celem tych badań jest lepsze zrozumienie reakcji enzymatycznych katepsyn w obecności glikozaminoglikanów, co umożliwi dokładniejsze określenie ich roli w procesach biologicznych i otworzy nowe możliwości terapeutyczne.

Zaawansowane modelowanie i obliczenia

Badania będą prowadzone na Uniwersytecie w Cambridge we współpracy z grupą prof. Davida Wales'a, wykorzystując zaawansowane metody modelowania molekularnego oraz innowacyjne narzędzia obliczeniowe opracowane przez naukowców z tego uniwersytetu. Rozpoczną się w październiku tego roku i potrwają dwa lata, a ich efektem ma być nowatorska metodologia pozwalająca na określenie wpływu wiązania glikozaminoglikanów na kinetykę aktywności enzymatycznej katepsyn.

Grupa badawcza na Wydziale Chemicznym

Dr Krzysztof Bojarski jest członkiem zespołu kierowanego przez prof. Jacka Czuba, który na Wydziale Chemicznym PG zajmuje się komputerową biofizyką molekularną. Zespół bada molekularne mechanizmy i siły napędowe procesów o kluczowym znaczeniu biologicznym, wykorzystując symulacje oparte na modelach molekularnych oraz interdyscyplinarną wiedzę z obszaru chemii, fizyki, biologii i informatyki. Dr Bojarski kieruje podgrupą zajmującą się badaniami nad cukrami.