Topographical structure, nanomechanics and nanosurgical manipulation of biological supramolecular systems
Sziklai Dominik
Elméleti és Transzlációs Orvostudományi Tagozat
Dr. Kellermayer Miklós
Semmelweis egyetem, Elméleti és Orvostudományi Központ, Hevesy György előadóterem
2026-01-14 14:00:00
Celluláris és molekuláris élettan
Dr. Hunyady László
Dr. Kellermayer Miklós
Dr. Kiss Levente
Dr. Gáspári Zoltán
Dr. Szabó Dóra
Dr. Orbán Tamás
Dr. Bonyár Attila
A kutatásom atomerő-mikroszkópia (AFM) és nanosebészet segítségével vizsgálta a szarkomerikus M-komplex és a kapcsolódó fehérjék szerkezeti és mechanikai tulajdonságait. Az eredmények alapján az M-komplex egy stabil, titin-alapú központként működik, amely mechanikai behatások során mind elasztikus és plasztikus viselkedést mutat. A nanosebészeti vizsgálatok feltárták a titin filamentumok elasztikus viselkedését, deformációs mintázatait és szakadásdinamikáját, melyek összhangban vannak a kontinuum-mechanikai modellekkel és az fehérje szakítási elméletekkel. Bár a miozin fiziológiailag releváns szerkezeteket alkotott, a vastag filamentumok térbeli szerveződése in vitro eltért a szarkomerikus elrendezéstől. Érdekes módon standard körülmények között a titin és miozin nem asszociálódtak, azonban hosszabb relaxáció után az M-komplexek kapcsolódtak a vastag filamentumokhoz, ami arra utal, hogy a titin inkább szabályozó, mintsem állványzat-szerepet tölt be a filamentumok szerveződésében.
Kutatásom továbbá bemutatta az AFM technika hasznosságát a virológiában, a SARS-CoV-2 variánsok vizsgálata révén. Az alfa, delta és vad típusú vírusok morfológiai különbségei egyértelműen kimutathatók voltak; az alfa variáns a legkompaktabb, míg a vad típusú a legnagyobb méretű volt. Egy vezikula-korona modellt használva, a geometriai arányok arra utaltak, hogy az alfa és delta variánsok hatékonyabb interakciós felületekkel rendelkeznek. A hajlítási merevség becslése variáns-specifikus membránmerevséget mutatott, a vad típus membránja volt a legmerevebb. Ezek a szerkezeti és mechanikai különbségek funkcionális adaptációkat tükrözhetnek, amelyek befolyásolják a vírus fertőzőképességét és stabilitását.
