Αντιγόνη Αβραμούλη

Τίτλος διατριβής

Μοντελοποίηση και Προσομοίωση των μηχανισμών αναδίπλωσης πρωτεϊνών και πρωτεόστασης στη Νόσο Αλτσχάιμερ

Τριμελής επιτροπή:

Παναγιώτης Βλάμος (επιβλέπων)

Βασίλειος Χρυσικόπουλος

Ηλίας Κοτσιρέας

Περίληψη:

Η απώλεια της πρωτεόστασης οδηγεί σε ασθένειες απώλειας λειτουργίας, όταν παράγεται πολύ μικρή ποσότητα μιας πρωτεΐνης ή σε ασθένειες, όπως η νόσος του Alzheimer (ΑD), όπου παράγονται υπερβολικά μεγάλες ποσότητες τοξικών συσσωματωμάτων μιας πρωτεΐνης. Η συλλογική αποτυχία των πρόσφατων κλινικών δοκιμών στη θεραπεία της νόσου Alzheimer υποδηλώνει την ανάγκη για μια πληρέστερη κατανόηση των περίπλοκων βιολογικών διεργασιών που αποτελούν τη βάση αυτής της ασθένειας με σκοπό την ανάπτυξη αποτελεσματικών, στοχευμένων θεραπευτικών προσεγγίσεων. Για να κατανοήσουμε την αλληλεπίδραση των διαδικασιών που συμβάλλουν στη δημιουργία ενός λειτουργικού πρωτεώματος θα πρέπει να αναπτύξουμε υπολογιστικά μοντέλα που να μπορούν να δημιουργήσουν υποθέσεις για να καθοδηγήσουν το σχεδιασμό των νέων πειραμάτων. Η δημιουργία των υποθέσεων οδηγεί στη διατύπωση νέων ερευνητικών ερωτημάτων και στην ανατροφοδότηση του τελικού συστήματος έτσι ώστε τα ερωτήματα αυτά να μετατραπούν σε πειραματικά μετρήσιμα δεδομένα, όπως αλλαγές στις πρωτεϊνικές συγκεντρώσεις, τα επίπεδα των τσαπερονών ή των προτεασών, τα οποία στη συνέχεια θα μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να βελτιώσουμε την τρέχουσα κατανόηση της πρωτεόστασης και στη βελτίωση του μοντέλου. Οι προσεγγίσεις που επιτρέπουν τη μαθηματική μοντελοποίηση και την προσομοίωση μέσω των υπολογιστών είναι σχετικά νέες στις ιατρικές επιστήμες, αλλά όλο και περισσότερο αναγνωρίζεται η συνεισφορά τους ως εργαλείο για τον χαρακτηρισμό των αλλαγών στη δομή των πρωτεϊνών και τον εντοπισμό σπάνιων μοριακών συμβάντων. Η αποκρυπτογράφηση των μηχανισμών της απώλειας της τριτοταγούς δομής μιας πρωτεΐνης είναι απαραίτητη για την κατανόηση της παθογένειας μερικών από τις πιο καταστροφικές ασθένειες της εποχής μας και θεμελιώδους σημασίας για την εξήγηση της φθοράς των νευρώνων κατά τη γήρανση. Σκοπός αυτής της μελέτης είναι η διάκριση των μοριακών μηχανισμών που αποτελούν τη βάση της παθογένεσης της νόσου του Alzheimer, με τη χρήση τεχνολογιών προσομοίωσης υψηλής απόδοσης και εξειδικευμένων αλγοριθμικών τεχνικών εξόρυξης δεδομένων.