Данный проект направлен на выявление и характеристику фракции протеома человека, способной образовывать упорядоченные белковые комплексы (амилоиды), имеющие биологические функции или патологические проявления.
Проблема возникновения порядка из хаоса – одна из ключевых проблем науки в целом. Применительно к биологии, одним из проявлений этой общей проблемы является формирование упорядоченных самособирающихся биомолекулярных комплексов. Среди них, особое место занимают паракристаллические белковые комплексы, так называемые амилоиды. Вопреки прежним представлениям об амилоидах как сравнительно редких и нетипичных примерах неправильной укладки белков, в настоящее время становится всё более и более ясно, что амилоиды широко распространены и играют критическую роль в различных биологических и патологических процессах. Была высказана гипотеза, предполагающая что амилоиды представляют собой древний тип укладки белков, сохранившийся с пребиотических времён. Способность амилоидов к «матричному» воспроизведению определённой конформации белка представляет собой новый механизм передачи информации в биологических системах. Имеющиеся данные об амилоидах носят разрозненный характер и не позволяют в полной мере оценить распространённость и значимость амилоидов в живой природе, в том числе у человека. Как правило, новые функциональные и патологические амилоиды выявляют не вследствие системного анализа, а в результате изучения свойств отдельных белков или исследования конкретных патологий. Биоинформатические алгоритмы для предсказания амилоидогенного потенциала не точны и требуют проверки in vivo, которая до недавнего времени была затруднена, поскольку не существовало универсальных методов идентификации потенциально амилоидогенных белков и амилоидов. Данный проект использует новые методы, разработанные при участии руководителя и основных исполнителей, которые позволяют выявлять амилоидогенный потенциал различных белков и проводить масштабные скрининги протеома и библиотек кДНК. Эти экспериментальные подходы будут использованы в данном проекте для проверки амилоидогенного потенциала белков человека, предсказанного in silico, а также для масштабного поиска амилоидогенных белков в протеоме человека. Полученные данные позволят выявить и охарактеризовать новые амилоидогенные белки, улучшить существующие алгоритмы предсказания амилоидогнного потенциала белков и определить фракцию человеческого протеома, способную к образованию амилоидов (амилоидом).
Актуальность и социальная значимость проблемы определяются ролью амилоидов в целом ряде заболеваний человека, в том числе в таких заболеваниях, которые фатальны и имеют значительный экономический эффект. Выявление роли амилоидов в нормальных процессах жизнедеятельности откроет новые пути к регуляции этих процессов с целью улучшения здоровья человека.