A Lendület program

Fuxreiter Mónika Lendület-ösztöndíjas kutató

Fuxreiter Mónika mta.hu

Kutatási téma

A rendezetlen fehérjék és komplexeik vizsgálata, szabályozó mechanizmusaik felderítése, a fehérjeevolúció

Kutatásai tárgyát olyan fehérjék vizsgálata jelenti, amelyekre a rendezetlenség jellemző, épp ezért a "fuzzy", vagyis bolyhos nevet kapták. Eddigi eredményeik arra utalnak, hogy ez a szerkezeti sajátosság számos biológiai aktivitáshoz nélkülözhetetlen, mint például a jelátvitelhez.

Fuxreiter Mónika Tompa Péterrel alkotta meg, majd önállóan fejlesztette tovább az úgynevezett "fuzzy komplexek" elméletét, amelynek köszönhetően átalakulhatnak a molekuláris biológia egyes területei. Eredményei nemzetközi szinten is kiemelkedőek (amit egy idén megjelent könyv is fémjelez), kutatási tevékenysége révén pedig új utak nyílhatnak meg a gyógyszerkutatásban.

A kutató kísérletei során "laboratóriumi evolúciós" módszert alkalmaz: a fehérjét természetes, vagyis a valódi sejtnek megfelelő környezeti hatások között vizsgálja. "Az alkalmazás során megfigyelhető, hogyan reagál a fehérje különböző környezeti változásokra, így pontosan lejegyezhető, hogy egyes megbetegedésekért az eredeti szerkezetben található motívum mely módosulása a felelős.

Befogadó intézet

Debreceni Egyetem - Biokémiai és Molekuláris Biológiai Intézet

A kutatócsoport működési időszaka

2012–2017.

A kutatócsoport tagjai

Szabó Eszter, Lábas Anikó, Juhos Enikő, Barta László, Altan Kara, Pietro Gatti-Lafranconi

A kutatócsoport honlapja

http://protdyn.med.unideb.hu

Interjú a kutatóval

Az interjú 2012. augusztus 13-án jelent meg az mta.hu-n.

A rendezetlen fehérjék viselkedésének megismerése, illetve célzott gyógyászati felhasználásuk Fuxreiter Mónika szerint megoldást jelenthet olyan betegségek kezelésére, mint a Parkinson-kór vagy egyes tumoros elváltozások. A Cambridge-i Egyetemről hazatérő kutató a Lendület kiválósági programnak köszönhetően a Debreceni Egyetem Biokémiai és Molekuláris Biológiai Intézetében kezdheti meg munkáját nemzetközi, interdiszciplináris közegben.

"Ha egy fehérje nem megfelelő helyen vagy módon fejeződik ki, annak komoly következményei lehetnek" – hangsúlyozza a tudósnő. Kutatásai tárgyát olyan fehérjék vizsgálata jelenti, amelyekre a rendezetlenség jellemző, épp ezért a "fuzzy", vagyis bolyhos nevet kapták. Eddigi eredményeik arra utalnak, hogy ez a szerkezeti sajátosság számos biológiai aktivitáshoz nélkülözhetetlen, mint például a jelátvitelhez. Fuxreiter Mónika Tompa Péterrel alkotta meg, majd önállóan fejlesztette tovább az úgynevezett "fuzzy komplexek" elméletét, amelynek köszönhetően átalakulhatnak a molekuláris biológia egyes területei. Eredményei nemzetközi szinten is kiemelkedőek (amit egy idén megjelent könyv is fémjelez), kutatási tevékenysége révén pedig új utak nyílhatnak meg a gyógyszerkutatásban.

A fehérjék rendezetlensége

A különböző fehérjék aminosavak láncaiból épülnek fel, amelyekre más-más háromdimenziós szerkezet jellemző. Amennyiben ez az alapstruktúra valamilyen külső hatásra megsérül vagy módosul, kóros elváltozások keletkezhetnek az emberi szervezetben, például különböző neurodegeneratív betegségek alakulhatnak ki. "Vannak olyan fehérjék is, amelyek természetes módon képesek többféle szerkezeti formát felvenni a szervezetben, amit konformációs sokaságnak hívunk – magyarázza a biokémikus. – Ez nem kóros elváltozás, számos nélkülözhetetlen élettani folyamathoz, többek között a fehérjék közötti kommunikációhoz is szükséges. Kutatásaink során kiderült, hogy a rendezetlen fehérjeszakaszok ki- és bekapcsolása fontos szabályozó funkciók változásához vezet, aminek következtében akár a szöveti specifikáció is megváltozhat, így például tumor alakulhat ki. A Lendület program keretében csoportommal szeretnénk minél jobban megismerni e rendezetlen fehérjeszakaszok tulajdonságait és működését, hogy a jövőben specifikus "gyógyszerjelölteket" tudjunk kötni hozzájuk, és így új gyógyszerek kifejlesztésének teremtsük meg a lehetőségét. Ezzel egy nagy fehérjecsalád válna hozzáférhetővé az orvoslás számára, amelynek segítségével különleges betegségek is gyógyíthatóvá válnának."

A kutató kísérletei során "laboratóriumi evolúciós" módszert alkalmaz: a fehérjét természetes, vagyis a valódi sejtnek megfelelő környezeti hatások között vizsgálja. "Az alkalmazás során megfigyelhető, hogyan reagál a fehérje különböző környezeti változásokra, így pontosan lejegyezhető, hogy egyes megbetegedésekért az eredeti szerkezetben található motívum mely módosulása a felelős. Ezt egyfajta evolúciós skálán követjük nyomon, amelynek alapján az is megállapítható, hogy egy adott tulajdonság maradandó-e, vagy még változik" – ismerteti Fuxreiter Mónika.

Nemzetközi kutatócsoport

A Lendület programmal megvalósul a kutató egyik álma: nemzetközileg elismert szellemi műhelyt hívhat életre. Számos rangos külföldi szakember már jelezte, hogy szeretne ellátogatni a Debreceni Egyetemen születő új laboratóriumba. A januárban a Cambridge-i Egyetemről hazatért biokémikus munkatársainak is lehetőséget kíván teremteni nemzetközi helyszíneken folyó kutatások megismerésére, saját csapatában is nemzetköziségre és interdiszciplinaritásra törekszik. Felálló kutatócsoportjáról így nyilatkozott: "Már biztosan munkatársam lesz néhány utolsó éves vegyész- és vegyészmérnök-hallgató, egy biomérnök-doktorandusz és egy Cambridge-ből érkező posztdoktor, illetve szeretném később molekuláris biológusokkal, fizikussal és programozóval is bővíteni a csapatot. Fiatalos és élénk közegben fogunk együtt dolgozni, hiszen nagyon fontosnak tartom a kiváló és nyitott szellemi légkört, ami nélkül – véleményem szerint – elképzelhetetlen az eredményes kutatómunka."

A tudós biztatónak látja a hazai biológus- és vegyészoktatás jövőjét, úgy véli, a jól szervezett, erős képzést biztosító szakokon végzett hallgatók nemzetközi viszonylatban is megállják a helyüket, a hazai laboratóriumokban kutatva pedig elérik a hasonló nyugati kutatóhelyek színvonalát.

Hivatás és család

A stabil kutatási hátteret Fuxreiter Mónika többek között a Lendület program és a Debreceni Egyetem támogatásának köszönheti. Az egyetem a megfelelő infrastruktúra biztosításán túl emberi erőforrással is segíti a kutatást és a csoport elindítását. "Amikor jelentkeztem a Lendület programra, sejtettem, hogy nagy felelősség lesz egy újonnan megalakuló laboratórium és csoport vezetése – árulja el a nyertes. – Ez a családom támogatása nélkül elképzelhetetlen lenne. Család és kutatás: egyikből merítek erőt a másikhoz, és mindkettő hihetetlenül sok örömmel ajándékoz meg. Sosem unatkozom" – teszi hozzá mosolyogva.