Γίνε πρωτοπόρος

Στόχος:

Το Hot4cryo στοχεύει στην προσέλκυση και διατήρηση ενός διακεκριμένου ερευνητή (ERA Chair) μαζί με μια υψηλής ποιότητας υποστηρικτική ομάδα για την προώθηση της διεπιστημονικής έρευνας στο NHRF με την ίδρυση της μοναδικής στην Ελλάδα, τα Βαλκάνια και τη Νοτιοανατολική Ευρώπη Μονάδας Αριστείας υψηλής ανάλυσης ηλεκτρονικής κρυομικροσκοπίας, δηλαδή CryoUNITe. Ενώ η τεχνολογία κρυο-EM μετασχηματίζει τη διεθνή έρευνα σε συναρπαστικές, πολλαπλές κατευθύνσεις, υπάρχει σημαντική ανισότητα στην κατοχή της σε όλες τις ευρωπαϊκές χώρες και απουσιάζει από ολόκληρη τη Νοτιοανατολική Ευρώπη. Αυτό παρεμποδίζει τις καινοτομίες στην έρευνα και ανάπτυξη βιομοριακών και δομικών υλικών και περιορίζει την πρόοδο των αποστολών της ΕΕ "Καρκίνος", "Έδαφος" και "Πράσινη Συμφωνία", οι οποίες ευθυγραμμίζονται με τις ερευνητικές κατευθύνσεις του ΕΘΙΑΓΕ και του μελλοντικού κατόχου της έδρας ΕΧΕ. Το Hot4cryo σχεδιάζει να αντιμετωπίσει αυτό το ζήτημα, στοχεύει στην εξάλειψη αυτής της ανισότητας και οραματίζεται να μεταδώσει επειγόντως την "επανάσταση της επίλυσης" στην Ελλάδα και την ευρύτερη περιοχή, αναδεικνυόμενο σε πολιτιστικό κόμβο για τη σπορά του στρατηγικού σχεδίου του Ορίζοντα Ευρώπη σε όλους τους φορείς και την κοινωνία. Το CryoUNITe θα ενσωματωθεί στο NHRF, ενισχύοντας τους θεσμικούς διαρθρωτικούς μετασχηματισμούς. Το Hot4cryo θα φέρει γνώσεις κρυο-ΕΜ υψηλού επιπέδου για ένα ευρύ φάσμα συστημάτων σε ευθυγράμμιση με τις προτεραιότητες του ΕΧΕ. Η σύγχρονη τεχνολογία και το δυναμικό καινοτομίας που εμπλέκονται θα προωθήσουν αναμφίβολα τον ψηφιακό μετασχηματισμό εντός του NHRF, θα βελτιώσουν την ερευνητική συνοχή σε όλα τα εμπλεκόμενους εταίρους, και να προωθήσει ευκαιρίες θεμελιώδους και εφαρμοσμένης έρευνας εξαιρετικής ποιότητας. Ως αποτέλεσμα αυτής της δράσης, το hot4cryo θα δημιουργήσει μια μονάδα αριστείας, θα βελτιώσει την άμεση πρόσβαση στην αριστεία για τους εταίρους και τους συνεργάτες και θα ενισχύσει τις αλληλεπιδράσεις μεταξύ επιστήμης και κοινωνίας. Τελικά, το hot4cryo θα συμβάλει στην αντιστροφή της σημερινής διαρροής εγκεφάλων σε "κέρδος εγκεφάλων", ενώ θα προωθήσει την κυκλοφορία εγκεφάλων εντός της ΕΕ, επηρεάζοντας θετικά τις τοπικές και περιφερειακές οικονομίες.
[https://cordis.europa.eu/project/id/101086665]

Ερευνητική εστίαση:

Οι ενζυματοπάθειες είναι μεταβολικές διαταραχές, συχνά γενετικές, που οφείλονται σε ελλείψεις ή ελαττωματικά ένζυμα. Προκειμένου να προλάβουμε, να καταπολεμήσουμε ή να επιδιορθώσουμε τα ελαττωματικά ένζυμα που οδηγούν σε ασθένειες, είναι ζωτικής σημασίας να κατανοήσουμε τη δομή, τη λειτουργία και τις αλληλεπιδράσεις των ενζύμων και των συμπλόκων τους, ιδανικά στο εγγενές κυτταρικό τους πλαίσιο. Στο εγγενές κυτταρικό τους περιβάλλον, τα ένζυμα δεν είναι ούτε απομονωμένα ούτε τυχαία κατανεμημένα. Αντίθετα, συνδιαμερίζονται και συχνά αλληλεπιδρούν παροδικά για να σχηματίσουν υπερσύμπλοκα μεταβολικών οδών (που συνήθως αναφέρονται ως μεταβολόνες). Ο σχηματισμός οι μεταβολές επιτρέπουν στο ενδιάμεσο προϊόν από ένα ένζυμο να περάσει απευθείας στο ενεργό κέντρο του επόμενου διαδοχικού ενζύμου της μεταβολικής οδού. Ο ρόλος και η ύπαρξή τους ήταν βιοχημικά γνωστά εδώ και χρόνια, αλλά λόγω του μεγέθους τους και της παροδικής τους φύσης, η κατανόηση της μοριακής τους οργάνωσης παραμένει πρόκληση. Κατά συνέπεια, οι παραδοσιακές μέθοδοι δομικής βιολογίας μας βοήθησαν στην κατανόηση της δομής και της λειτουργίας των ενζύμων που τα αποτελούν, αλλά όχι στην ανώτερης τάξης συγκρότησή τους και στον τρόπο με τον οποίο σχηματίζονται οι διεπαφές τους. Το ερευνητικό μου όραμα είναι η κατανόηση της μοριακής αρχιτεκτονικής των μεταβολών με την ενσωμάτωση δομικών, βιοφυσικών, βιοχημικών και βιοϋπολογιστικών μεθοδολογιών. Αυτή η διεπιστημονική προσέγγιση αποσκοπεί στη διαλεύκανση των μοριακών μηχανισμών που διέπουν την κυτταρική αναπνοή με ατομικές λεπτομέρειες. Μακροπρόθεσμα, αυτές οι μεθοδολογίες θα επιτρέψουν τη διάκριση των κυτταρικών μεταβολών με την οπτικοποίηση των συστατικών τους και την εξέταση των αλληλεπιδράσεων μεταξύ των μορίων που σχηματίζουν τις συναρμογές. Η έρευνα αυτή θα προσφέρει τελικά νέες κρίσιμες γνώσεις όχι μόνο για την κυτταρική αναπνοή αλλά και μια εντελώς νέα άποψη για τους κυτταρικούς μηχανισμούς εν γένει. Το άλυτο μυστήριο του χρονικού και χωρικού συγχρονισμού μυριάδων πρωτεϊνικών υπομονάδων για την εκτέλεση μιας συγκεκριμένης κυτταρικής λειτουργίας μπορεί να εκλογικευτεί με το σχηματισμό υπερσυμπλεγμάτων. Αυτές οι πρωτοφανείς οντότητες παρέχουν μια εντελώς νέα οδό για τον στοχευμένο σχεδιασμό φαρμάκων. Αντί να στοχεύουμε τα ενεργά κέντρα των μεμονωμένων υπομονάδων -που μοιράζονται πολλά φυσικά και χημικά χαρακτηριστικά, θέτοντας έτσι σε κίνδυνο την εξειδίκευση- οραματίζομαι μια θεραπευτική στρατηγική που στοχεύει στη διεπαφή μεταξύ των πρωτεϊνών του υπερσυνόλου που είναι πιθανό να είναι μοναδικές. [https://blogs.urz.uni-halle.de/kastritislab/]