Projekty
The advanced protein biotechnology consortium: A model for fostering economic growth and mitigating brain drain in Eastern Slovakia
Project code: 09-I02-03-V01-00021
Akronym/Acronym: APBC
The Advanced Protein Biotechnology Consortium is a project aimed at an international collaborative R&D model with excellent academic partners to address economic and social challenges in Slovakia while effectively mitigating the brain drain from Eastern Slovakia. The APBC project is strategically designed to foster sustainable development by leveraging the potential of protein biotechnology, setting up the conditions for the creation of intellectual property in the given area and the conditions to attract bio-production facilities in the long term. By focusing on this cutting-edge field, the consortium aims to drive economic growth, create high-skilled job opportunities, and enhance the overall competitiveness of Slovakia in the bio-industrial segment. Hence, APBC provides a model proof-of-principle concept for addressing the significant challenges in Slovakia, and we expect that our initiative will motivate other industrial segments as well.
Principal investigator: prof. RNDr. Erik Sedlák, DrSc.
Period: 03/2025-08/2027
Podpora rozvoja biotechnologického výskumu proteínov na východnom Slovensku
Fostering high scientific quality in protein research in Eastern Slovakia
Kód projektu: 09I01-03-V04-00041
Hlavým cieľom predkladaného projektu ExCasProt je pomocou metód riadenej evolúcie vyvinúť a identifikovať solubilné analógy GPCR proteínov, čo povedie k jednoduchšej manipulácii s nimi, lepšiemu pochopeniu ich štruktúry a funkcie.
Receptory spojené s G-proteínmi (GPCR) predstavujú dôležitú skupinu membránových proteínov. V organizme zohrávajú kľúčovú úlohu a narušenie ich signálnej dráhy je spojené s množstvom ochorení, preto sú relevantným cieľom farmaceutického priemyslu. Dizajn liečiv založený na detailnom poznaní štruktúry komplexov proteín-ligand je jedným z najefektívnejších prístupov v súčasnom výskume liekov. U GPCR je počet dostupných štruktúr obmedzený v dôsledku nedostatku štruktúrnych údajov spôsobených komplikáciami súvisiacimi s ich produkciou a izoláciou v natívnej forme. Hlavým cieľom predkladaného projektu ExCasProt je pomocou metód riadenej evolúcie vyvinúť a identifikovať solubilné analógy GPCR proteínov, čo povedie k jednoduchšej manipulácii s nimi, lepšiemu pochopeniu ich štruktúry a funkcie. Úspech v konkrétnom prípade nám poslúži ako dôkaz princípu, ktorý by mohol byť aplikovateľný aj na ďalšie proteíny z triedy GPCR.
Hlavný riešiteľ: Mgr. Mária Tomková, PhD.
Doba trvania projektu: 2/2024 – 6/2026
Open Scientific Community for Modern Interdisciplinary Research in Medicine (OPENMED)
Project OPENMED (participants: University of P.J. Šafárik in Košice (UPJŠ), Technical University of Košice (TUKE), University of Veterinary Medicine and Pharmacy (UVLF), Neurobiological Institute of the Biomedical Center SAV (NbÚ BMC SAV) and two partners from industrial sector – MM MEDICAL s.r.o. and JUHAPHARM s.r.o.) set as priority goals to solve selected problems of diagnosis and treatment of oncological, cardiovascular and viral diseases, CNS diseases as well as diseases of the musculoskeletal system. The uniqueness and originality of the OPENMED project lies in the meaningful use of the multidisciplinary environment of the universities in Košice and scientific research facilities, which are connected by complementary expertise in the fields of medicine, natural and technical sciences, and veterinary medicine. This connection, combined with an ambitious intention for technological transfer, represents a unique ecosystem of biomedical research in Slovakia. The intensive interdisciplinary cooperation between the project partners resulted in the creation of modern research areas connecting individual new biomedical fields, namely: i) nanomedicine and targeted therapy, ii) personalized medicine and iii) regenerative medicine and cell therapy. The overall goal of the project, the creation of a unique eco-system in the OPENMED consortium consisting of complementary scientific-research biomedical infrastructure and highly qualified professional personnel, will lead to the improvement of diagnostic and therapeutic approaches in the treatment of the above-mentioned serious civilizational diseases through the application of the obtained research results in practice, and thus also to improve the health status of the population.
Project guarantor: doc. Mgr. Daniel Jancura, PhD.
Period: 1.11.2019 – 30.6.2023
Vývoj nanosenzorických fotonických systémov na rýchlu detekciu vírusov využitím metód riadenej evolúcie proteínovýchplatforiem: prípad SARS-CoV-2
Funkcionalizácia povrchu čipu nanovrstvou molekúl špecifických proteínov vyvinutých metódou riadenej evolúcie vybraných proteínových platforiem. Tvorba nanovrstiev proteínov na detekčnom čipe bude prebiehať pomocou kontrolovanej špecifickej chemickej konjugácie, čim dosiahneme optimálnu efektivitu viazania a reprodukovateľnosť detekčných vlastností. Po nanesení vzorky inaktivovaného vírusu na funkcionalizovaný čip bude prítomnosť vírusu detegovaná na základe zosilneného ramanovského spektra povrchovými plazmónmi. Na detekciu signálu z funkcionalizovaných čipov bude vyvinutý detekčný systém bioRAMASCOPE. bioRAMASCOPE bude spĺňať špecifické požiadavky týkajúce sa detekčných limitov a spoľahlivosti prevádzky vyžadovaných pre detekciu vírusu SARS-CoV-2. Pomocou moderných selekčných metód proteínového inžinierstva sa budú vyvíjať artificiálne proteíny ako nové biologické entity s väzobnou funkciou, ktorá sa špecializuje na špecifické viazanie inaktivovaných vírusov. Na základe kombinácie viazania rôznych epitopov plánujeme dosiahnúť vysokú citlivosť a špecificitu vyselektovaných proteínových platforiem voči rôznym typom vírusov, vrátane SARS-CoV-2.
Hlavný riešiteľ: UPJŠ, doc. RNDr. Gabriel Žoldák, PhD.
Doba trvania projektu: 01/2021 – 06/2023
Fostering high scientific quality in protein science in Eastern Slovakia (CasProt)
Project objective: The main goal of the project is to increase the scientific capacity and grow the research potential of UPJŠ in Košice in the field of protein sciences. Its implementation will take 3 years. Top research teams of partner entities of the Technical University of Munich and the University of Zurich participate in the project. This project will lead to the development of technologies and the increase of the innovation potential of UPJŠ in Košice with the expected impact not only on eastern Slovakia but also on the whole country.
The results of the research will provide an understanding of the molecular basis of the regulation of GPCR function, as well as the improvement of a rational approach to the targeted development of new drugs. The project also significantly supports young scientists in the development of skills in the field of interdisciplinary biosciences, and one of the ambitions of the project is also to attract back experienced Slovak scientists working abroad for a long time. It is expected that the results of the project will lead to the creation of a patent and start-up company as well as to contacts with major industrial companies.
Vývoj luciferázy so zvýšenou svietivosťou pomocou kvasinkového bioluminiscenčného systému
Hlavným cieľom tohto projektu je vyvinúť variant luciferázy so zvýšenou svietivosťou, ktorá by dokázala konkurovať komerčne dostupných luciferázam. Vývoj takejto luciferázy bude založený na riadenej evolúcii luciferázy pochádzajúcej z huby Neonothopanus nambi, ktorá je zatiaľ jediná eukaryotická luciferáza, u ktorej bola identifikovaná metabolická cesta syntézy jej prirodzeného substrátu. Dosiahnutie tohto cieľa spočíva vo vytvorení geneticky upraveného kvasinkového systému, ktorý umožní produkciu daného substrátu ako aj sledovanie interakcie medzi luciferázou a substrátom priamo v kvasinke.
Hlavný riešiteľ: RNDr. Michal Nemergut, PhD.
Doba trvania projektu: 1/2025 – 12/2027
Development of efficient genetically encoded photosensitizers
Project objective: The principal goal of this project is to develop a molecular method by which we will be able to transform unrelated flavoproteins into efficient photosensitizers producing singlet oxygen with a high quantum yield.
Principal Investigator: doc. RNDr. Erik Sedlák, DrSc.
Period: 2021–2025
Špecializované laboratórium pre výučbu a rozvoj proteínovej kryštalografie v prostredí virtuálnej reality
Primárnym cieľom tohto projektu je vytvoriť efektívnu infraštruktúru pre edukačné laboratórium, ktoré bude poskytovať materiálové, hardvérové a softvérové prostriedky pre praktickú výučbu a rozvoj proteínovej kryštalografie na UPJŠ. Účelom tohto laboratória bude poskytnúť študentom priaznivé interdisciplinárne prostredie, ktoré umožní získať a prehĺbiť si vedomosti a praktické zručnosti v oblasti výskumu proteínov využívajúc molekulárno-biologické a biochemické postupy, ako aj moderné interaktívne technológie, ako napríklad VR.
Hlavný riešiteľ: UPJŠ, RNDr. Michal Nemergut, PhD.
Doba trvania projektu: 1/2024 – 12/2026
KEGA eduLab – edukačné laboratórium lab-ona-chip technológie pre zrýchlenie inovácií diagnostických metód na Slovensku (005UPJŠ-4/2021)
Súčasná pandemická situácia radikálnym spôsobom zadefinovala nové špecifické požiadavky na výuku koncepčného vývoja diagnostických nástrojov s úlohou ochrany zdravia spoločnosti. Vývoj moderných diagnostických metód vyžaduje kombináciu biologického a teoreticko-experimentálneho fyzikálneho interdisciplinárneho prístupu, ktorý momentálne absentuje v akademickom prostredí.Cieľom projektu je poskytnúť inovatívne prostredie na výučbu lab-on-a-chip technológie (LoC),ktorá zahŕňa všetky dôležité štádia vývoja. Študenti sa budú postupne venovať základným princípom mikrofluidných zariadení a ich fyzikálnemu modelovaniu, skonštruujú vlastné lab-on-a-chip zariadenia so schopnosťou laserovej optickej manipulácie mikročastíc a vyhodnocovaním nameraných dát. Nástroje a zariadenie laboratória umožnia študentom získať praktické a teoretické zručnosti pre komplexné zvládnutie moderných lab-on-a-chip technológií s potenciálnou možnosťou pre vývoj vlastných aplikácií, napr. v oblasti diagnostiky v biomedicíne.
Hlavný riešiteľ: UPJŠ, doc. RNDr. Gabriel Žoldák, PhD.
Doba trvania projektu: 01/2021 – 12/2023
Heme Protein in Action: Novel Insights into it’s Biology From Theory and Experiments
Project objectives: Heme-proteins are an important class of proteins carrying out several key processes of life. The heme-iron atom in heme-proteins shows astrong binding preference to some ligands which are root causes of clinical complexities such as CO poisoning & hypoxia. We aim toelucidate the mechanistic details, resolved in time, of the ligand-binding process in heme-protein using ultrafast X-ray techniques.
Principal investigator: Dr. Krishna Khakurel Institute of Physics ASCR, ELI beamlines, Za Radnicí 835, Dolní Břežany, 252 41 , CZ, Slovakia partner: UPJŠ, doc. RNDr. Gabriel Žoldák, DrSc.
Period: 02/2023 – 06/2024
The project 7FP EU (REGPOT) „Fostering Excellence in Multiscale Cell Imaging“ (CELIM) is designed to energize the research potential of the University of P. J. Safarik in Kosice, Slovakia, by the enhancement of the existing network of collaborators with the selected excellent European Partners, centered around the theme of cell imaging, by the acquisition of a new technical infrastructure, and by the reintegration of highly experienced Slovak scientists contemporary working abroad.
Euro‐BioImaging is a large‐scale pan‐European research infrastructure project on the European Strategy Forum on Research Infrastructures (ESFRI) Roadmap. Preparatory Phase of the project lasted from Dec 2010 to May 2014 and was funded by the EC. Euro-BioImaging is now in the interim phase, with representatives of 12 countries and EMBL as international organisation working together towards the implementation of the infrastructure.