Razvoj novih molekularnih sustava koji bi mogli prepoznati specifične sekvence nukleinskih kiselina je predmet iznimnog istraživačkog interesa, s ciljem razvoja novih lijekova, biosenzora ili alata za osnovne biokemijske i biološke studije. Za razliku od proteina koji prepoznaju dvolančanu DNA kroz interakciju s velikim utorom, male molekule se obično interkaliraju ili odabiru mali utor za interakciju, ostavljajući tako prepoznavanje velikog utora od strane malih molekula praktički neistraženim područjem. PStoga mi ovdje predlažemo ispitivanje interakcije nukleinskih kiselina s makrocikličkim strukturama temeljenim na derivatiziranim kaliks[6]arenima [konformacijski fleksibilni ljevčasti (funnel) sustavi] i rezorcinarenima [krutiji, zdjelasti (bowl) sustavi], koji su dimenzijama, oblikom i opremljenošću odgovarajućim funkcionalnim skupinama pogodni za biomimetičko prepoznavanje nukleinskih kiselina na način kako to rade proteini. Istraživanje će se provoditi iterativno i započet će s (već optimiziranom) sintezom i kemijskom/strukturnom karakterizacijom početnog skupa od 16 „funnel“ i „bowl“ potencijalnih DNA/RNA vezivača, nakon čega će uslijediti ispitivanja prepoznavanja i vezivanja na odabrani skup poli- i oligonukleotida, biološki testovi i rendgenska strukturna analiza njihovih kompleksa s oligonukleotidima. Na temelju rezultata prve iteracije, najbolji vezivači će biti derivatizirani fluorofornim aminokiselinama kako bi se poboljšala sposobnost i specifičnost prepoznavanja te olakšalo spektroskopsko praćenje vezivanja. Skup analiza (prepoznavanje/vezanje, biološki testovi i strukturna analiza) primijenit će se na fluoroforni skup. Na temelju tih rezultata, dizajnirat će se, sintetizirati i istražiti konačni skup obećavajućih biološki aktivnih vezivača sposobnih za selektivno prepoznavanje definiranih strukturnih elemenata u lancima nukleinskih kiselina, a time i s jasnim i neposrednim aplikativnim potencijalom u dizajnu lijekova i istraživanju biosenzora.

Radi se o izrazito interdisciplinarnom istraživanju koje će kombinirati 3D strukture proteina dobivenih uporabom rendgenske kristalografije s molekulskim simulacijama njihova gibanja, te razvijati programska rješenja koja bi iz velikih količina podataka tražila objašnjenja nekih do sada slabo razjašnjenih fenomena u strukturama enzima (kao što su alosterija, oligomerizacija).

Cilj projekta je učinkovit i postupan dizajn novih i naprednih funkcionalnih materijala temeljenih na metalo-organskim kompleksima.

The main goal of the proposed project is to identify new drug targets and accordingly design, prepare and characterise new drugs for Helicobacter pylori eradication.

U okviru ovog projekta istraživat će se raznolikost u evolucijski sačuvanoj porodici dipeptidil-peptidaza III (porodica metalopeptidaza M49, prema bazi Merops) karakterizacijom njihovih katalitičkih, strukturnih i dinamičkih svojstava.  U ostvarenju ciljeva projekta primijenit će se multidisciplinarni pristup u kojem će metode molekularne biologije, biokemije i masene spektrometrije biti dopunjene bioinformatikom, makromolekularnom kristalografijom te molekulskim modeliranjem.

Molekularno prepoznavanje i način vezanja liganda i proteina važni su za sve biomolekularne procese, a time i od ključnog značenja za temeljne i primijenjene znanosti.