Biophysics (e.g. transport mechanisms, bioenergetics, fluorescence) (Council of Medical and Biological Sciences)
70 %
Ortelius classification: Molecular biophysics
General biochemistry and metabolism (Council of Medical and Biological Sciences)
15 %
Ortelius classification: Enzimology
General biochemistry and metabolism (Council of Medical and Biological Sciences)
15 %
Ortelius classification: Molecular markers and recognition
Panel
Molecular and Structural Biology and Biochemistry
Department or equivalent
Institute of Biophysics (University of Pécs)
Participants
Grama, László Huber, Tamás Karsai, Árpád Kengyel, András Kiss, Balázs Mártonfalvi, Zsolt Murvai, Csilla Ünige Nagy, Attila Szatmári, Dávid Zoltán
Starting date
2008-07-01
Closing date
2012-06-30
Funding (in million HUF)
0.000
FTE (full time equivalent)
15.11
state
closed project
Summary in Hungarian
Filamentális szupramolekuláris rendszerek biológiai jelentősége rendkívül nagy, azonban felépülésük pontos mechanizmusai és tulajdonságaik meghatározói máig sem pontosan ismertek. Az utóbbi néhány évben létrehoztunk egy innovatív és különleges nanobiotechnológiai és egyedi molekula biofizikai műszerparkot, mely segítségével egyedi molekulákat és filamentumokat tudunk manipulálni. A pályázati támogatással kutatócsoportomat a nanotechnológiai eszköztár köré szervezve tervezzük megvizsgálni biomolekuláris rendszerek felépülési és szerveződési mechanizmusait. Általános célunk citoszkeletális filamentumok szerkezetének, dinamikájának, mechanikájának és kölcsönhatásainak vizsgálata azzal a felismeréssel, hogy közös, általános mechanizmusok működhetnek szerveződésükben és tulajdonságaik meghatározásában. A fibrillogenezis kooperatív zippzár modelljét állítottuk fel, mely vélhetően a biológiai szupramolekuláris szerveződés általános molekuláris mechanizmusa lehet. Modellünket fontos biológiai szupramolekuláris rendszerek vizsgálatával teszteljük: az izom szarkomer és intermedier filamentumok. Kísérleteinkkel a szerveződés különböző szintjeit célozzuk meg egyedi molekuláktól szupramolekuláris rendszerekig. Egyedi-molekula metodikai megközelítésünk rendkívül innovatív és új, és más, alternatív módszerekkel nem vagy csak nehezen megközelítő problémák vizsgálatát teszi lehetővé.
Summary
Filamentous supramolecular systems are of utmost biological importance. However, the mechanisms of their assembly and determinants of their characteristics are not understood. In the past few years we established an innovative nanobiotechnology and single-molecule biophysics instrumentation base with which we are able to manipulate individual molecules and fibrils and explore fundamental mechanisms of their assembly and behavior. With the help of this grant proposal I plan to organize my research group around the nanobiotechnology toolbox to explore specific questions related to the assembly and organization of biomolecular filamentous systems. Our general aim is to explore the structure, dynamics, mechanics and interactions of cytoskeletal filaments with the realization that common mechanisms might be involved in their assembly and properties. Recently we proposed a cooperative zipper model of fibril mechanics, which may be a general mechanism in supramolecular biological organization. We plan to test the model by investigating important cytoskeletal systems: the muscle scarcomere and intermediate filaments. The experiments target different levels of system complexity, ranging from individual molecules to supramolecular assemblies. The experiments will be carried out by utilizing our nanobiotechnology and single-molecule approach, which represent highly innovative and cutting-edge methodologies that allow us to addresses otherwise difficult and challenging questions.
