Projekts tiek veikts Eiropas Reģionālā attīstības fonda (ERAF) darbības programmas “Izaugsme un nodarbinātība” 1.1.1. specifiskā atbalsta mērķa “Palielināt Latvijas zinātnisko institūciju pētniecisko un inovatīvo kapacitāti un spēju piesaistīt ārējo finansējumu, ieguldot cilvēkresursos un infrastruktūrā” 1.1.1.2. pasākums “Pēcdoktorantūras pētniecības atbalsts” ietvaros.
Projekta nosaukums: „Laima slimības ierosinātāja Borrelia burgdorferi ārējo virsmas proteīnu strukturālie un funkcionālie pētījumi, lai noteiktu patoģenēzes mehānismus ar nolūku izveidot jaunu vakcīnu”
Projekta identifikācijas Nr.: 1.1.1.2/VIAA/1/16/144
Projekta izpildes termiņš: 36mēneši (2017.gada 1.septembris – 2020.gada 31. augusts)
Projekta kopējais finansējums: 133 806,00 EUR
Projekta īstenotājs: Dr.biol. Kalvis Brangulis
Projekta mērķis ir iegūt 3-dimensionālās struktūras tādiem Laima slimības ierosinātāja B. burgdorferi ārējās virsmas proteīniem, kuriem ir iepriekš raksturota, vitāli svarīga loma Laima slimības patoģenēzē.
Izvirzītie mērķi nozīmē būtisku ieguldījumu Laima slimības patoģenēzes mehānismu izpētē molekulārā līmenī, kuri pašlaik ir maz pētīti. Ņemot vērā, ka Laima slimības ierosinātājam B. burgdorferi ir jānokļūst no inficētas ērces jaunajā saimniekorganismā pēc ērces kodiena, ir noteikti vairāki desmiti ārējās virsmas proteīni, kuriem ir svarīga loma gan baktērijas pārneses procesā uz jauno saimniekorganismu, gan cīņai ar jaunā saimniekorganisma imūno atbildi, gan veiksmīgai kolonizācijai un mērķšūnu saistīšanai. Lai arī vairākiem B. burgdorferi ārējās virsmas proteīniem ir norādīts uz to vitāli svarīgo lomu Laima slimības patoģenēzē, to specifiskais ligands/receptors un darbības princips molekulārā līmenī nav zināms. Tā kā proteīnu 3-dimensionālā struktūra ir tieši saistīta ar proteīna funkciju, tad 3-dimensionālās struktūras noteikšana, izmantojot rentgenstaru kristalogrāfiju, ļautu izprast B. burgdorferi darbības mehānismu molekulārā līmenī. Iegūtie 3-dimensionālie dati par patoģenēzē svarīgajiem proteīniem un izpratne par to darbību molekulārā līmenī, dos iespēju izstrādāt jaunas pieejas Laima slimības profilaksei un ārstēšanai.
Informācija publicēta: 01.09.2017.
Paveiktais
2017.gada 1.septembris – 2017.gada 30.novembris
Attiecīgā projekta realizācijas posmā projekts ticis īstenots saskaņā ar plānoto laika diagrammu. Darbs notiek pie pirmo divu darbību kopu (work packages) īstenošanas, kas sevī ietver gan attiecīgo Borrelia burgdorferi ārējo virsmas proteīnu atlasi un ekspresijas konstruktu veidošanu, gan proteīnu ekspresiju Escherichia coli sistēmā, kā arī proteīnu attīrīšanu ar hromatogrāfijas metodēm.
Līdz 30.11.2017 veikta 15 dažādu B. burgdorferi ārējo virsmas proteīnu atlase, kuriem ir svarīga loma Laima slimības patoģenēzē. Izveidoti 15 ekspresijas konstrukti proteīnu iegūšanai E. coli šūnās. Ekspresēti 5 proteīni lielā daudzumā, lizētas šūnas un visi 5 proteīni attīrīti izmantojot afinitātes un jonapmaiņas hromatogrāfijas metodes. Uzsākta 2 proteīnu kristalizācija.
Informācija publicēta: 30.11.2017.
Paveiktais
2017.gada 1.decembris – 2018.gada 28.februāris
Attiecīgā projekta realizācijas posmā no 01.12.2017 līdz 28.02.2018 projekts ticis īstenots saskaņā ar plānoto laika diagrammu. Darbs tika veikts pie visu četru darbību kopu (work packages) īstenošanas, kas sastāv no pētniecības darbībām, kas vērstas uz Borrelia burgdorferi proteīnu atlasi un ekspresijas konstruktu veidošanu, ekspresiju Escherichia coli šūnās, proteīnu attīrīšanu ar hromatogrāfijas metodēm, kristalizāciju, kristalizācijas apstākļu optimizāciju, difrakcijas datu iegūšana sinhrotronā, 3-d struktūru noteikšana.
Periodā no 01.12.2017 līdz 28.02.2018 veiksmīgi ekspresēti E. coli sistēmā 6 dažādi B. burgdorferi proteīni un veikta to attīrīšana ar hromatogrāfijas metodēm (afinitātes un jonapmaiņas). Veikta 5 dažādu proteīnu kristalizācija, kristalizācijas apstākļu optimizācija. Veikta difrakcijas datu iegūšana 2 dažādiem B. burgdorferi proteīniem un 3-d struktūras notiekšana.
Informācija publicēta: 28.02.2018.
Paveiktais
2018.gada 1.marts – 2018.gada 31.maijs
Attiecīgā projekta realizācijas posmā no 01.03.2018 līdz 31.05.2018 projekts ticis īstenots saskaņā ar plānoto laika diagrammu. Veikta 5 dažādu B. burgdorferi ārējo virsmas proteīnu ekspresija E. coli šūnās. Sekojoši veikta proteīnu attīrīšana ar hromatogrāfijas metodēm (afinitātes un jonapmaiņas) un proteīnu kristalizācijas pārbaude, apstākļu optimizācija. Sinhrotronā iegūti difrakcijas dati 3 dažādiem B. burgdorferi proteīniem, ieskaitot Se-Met aizveidotu proteīnu kristāliem. Darbs pie difrakcijas datu apstrādes un struktūru noteikšanas ir procesā.
Informācija publicēta: 31.05.2018.
Paveiktais
2018.gada 1.jūnijs – 2018.gada 31.augusts
Projekts ticis īstenots saskaņā ar plānoto laika diagrammu. Attiecīgajā periodā veikta vairāku B. burgdorferi ārējo virsmas proteīnu attīrīšana ar hromatogrāfijas metodēm, veikta to kristalizācija un kristalizācijas apstākļu optimizācija. Veikta kristālstruktūru iegūšana ar aizvietošanas un SAD metodi 2 dažādiem proteīniem no iegūtajiem proteīnu kristālu difrakcijas datiem. Publicēts zinātnisks raksts un uzsākts darbs pie jaunas publikācijas.
Informācija publicēta: 31.08.2018.
Paveiktais
2018.gada 1.septembris – 2018.gada 30.novembris
Projekts ticis īstenots saskaņā ar plānoto laika diagrammu. Attiecīgajā periodā veikta 6 dažādu Borrelia burgdorferi proteīnu iegūšana ar Se-Met iezīmi. Proteīni veiksmīgi attīrīti ar hromatogrāfijas metodēm. Iegūtie B. burgdorferi proteīni kristalizēti un veikta kristalizācijas apstākļu optimizācija. Veikta kristālu savākšana sasaldējot, lai sekojoši iegūtu difrakcijas datus. Iegūta 1 jauna 3-d struktūra no sinhrotronā iegūtajiem difrakcijas datiem.
Informācija publicēta: 30.11.2018.
Paveiktais
2018.gada 1.decembris – 2019.gada 28. februāris
Projekts ticis īstenots saskaņā ar plānoto laika diagrammu. Veikta Se-Met un natīvo B. burgdorferi proteīnu kristalizācija un kristalizācijas apstākļu optimizācija. BESSY II sinhrotronā iegūti difrakcijas dati, no kuriem attiecīgi veikta proteīnu 3-d struktūru aprēķināšana. Veikta iegūto struktūru analīze un publikācijas sagatavošana.
Informācija publicēta: 28.02.2019.
Paveiktais
2019.gada 1. marts – 2019.gada 31. maijs
Veikta Laima slimības ierosinātāja Borrelia burgdorferi ārējo virsmas proteīnu 3-D struktūru noteikšana izmantojot BESSY II sinhrotronā (Vācijā) iegūtos difrakcijas datus. Rakstīta zinātniskā publikācijas par projekta ietvaros iegūtu 3-D kristālstruktūru B. burgdorferi proteīnam BB0365. Kristalizēti vairāki ar Se-Met iezīmi iegūti proteīni un kristāli tika savākti, sasaldējot šķidrajā slāpeklī.
Informācija publicēta 31.05.2019.
Paveiktais
2019.gada 1.jūnijs – 2019.gada 31. augusts
Attiecīgajā periodā veikta kristalizācijas apstākļu optimizācija 4 dažādiem B. burgdorferi ārējās virsmas proteīniem. Veikti proteīna B. burgdorferi proteīna BBE31 mijiedarbības un funkcionālie pētījumi ar izotermālas titrēšanas kalorimetriju. Sagatavotas 2 zinātniskās publikācijas iesniegšanai.
Informācija publicēta: 30.08.2019.
Paveiktais
2019.gada 1.septembris – 2019.gada 30. novembris
Attiecīgajā projekta realizācijas periodā veikta proteīnu difrakcijas datu analīze iepriekš iegūtiem difrakcijas datiem. Veikti funkcionāli pētījumi atsevišķiem B. burgdorferi virsmas proteīniem. Iesniegta publikācija par B. burgdorferi ārējas virsmas proteīna BBE31 struktūras analīzi.
Informācija publicēta: 29.11.2019.
Paveiktais
2019. gada 1.decembris – 2020.gada 29. februāris
Attiecīgajā projekta realizācijas periodā veikta divu dažādu Borrelia burgdorferi ārējo virsmas proteīnu kristālu anomālo difrakcijas datu apstrāde un 2 proteīnu kristālu natīvo datu apstrāde. Iesniegti un publicēti 2 zinātniskie raksti, kas saistīti ar projekta laikā iegūtajām Laima slimības ierosinātāja proteīnu 3d struktūrām – https://doi.org/10.1016/j.bbagen.2019.129499 un https://doi.org/10.1016/j.jsb.2020.107490
Informācija publicēta: 28.02.2020.
Paveiktais
2020. gada 1.marts – 2020.gada 31. maijs
Attiecīgajā projekta realizācijas periodā, vadoties no iegūtajām kristālstruktūrām un strukturālās līdzības ar homologiem proteīniem, veikts darbs pie Borrelia burgdorferi ārējo virsmas proteīnu funkcionālajiem pētījumiem izmantojot hromatogrāfijas un masspektrometrijas metodes.
Informācija publicēta: 29.05.2020.
Paveiktais
2020. gada 1.jūnijs – 2020.gada 31. augusts
Attiecīgajā projekta realizācijas periodā veikts darbs pie difrakcijas datu apstrādes, lai uzlabotu attiecīgo 3-d struktūru kvalitāti un apkopoti projekta gaitā iegūtie dati, kas kopumā rezultējušies 6 publikācijās – https://doi.org/10.1038/s41598-018-29651-9; https://doi.org/10.1016/j.ttbdis.2019.06.009; https://doi.org/10.1107/S2059798319010751; https://doi.org/10.1002/1873-3468.13594; https://doi.org/10.1016/j.bbagen.2019.129499; https://doi.org/10.1016/j.jsb.2020.107490.
Informācija publicēta: 31.08.2020.