Citoszkeletális fehérjék szerkezete, dinamikája, mechanikája és kölcsönhatásai: egyedi molekuláktól szupramolekuláris rendszerekig = Structure, dynamics, mechanics and interactions of cytoskeletal proteins: from single molecules to supramolecular systems

Palyazatunkban a citoszkeletalis feherjek szerkezetet, dinamikajat, mechanikajat es kolcsonhatasait vizsgaltuk elsősorban a harantcsikolt izom kulonboző molekularis rendszerein. Szintetikus miozin vastag filamentumok szerkezetet es nanomechanikajat atomerőmikroszkoppal (AFM) mertuk. A titin Z-lemez horgonyzo komplex mechanikai stabilitasat erőspektroszkopiaval vizsgaltuk. Nativ vazizom titin rugalmassaganak es erővezerelt szerkezetvaltozasainak vizsgalatara erővisszacsatolt lezercsipeszt fejlesztettunk. A titin PEVK domen konformacios dinamikajat FRET spektroszkopiaval vizsgaltuk. A dezmin intermedier filamentumok es protofibrillumok szerkezetet es nanomechanikajat ugyancsak AFM-mel mertuk meg. A szivizom tipusu miozin-kotő C-feherje molekularis mechanikajat Monte-Carlo modszerrel szimulaltuk. Az aktomiozin motilitas pontosabb terbeli valtozasainak meresere fluoreszcencia interferencia kontraszt (FLIC) mikroszkopia fejleszteset kezdtuk meg. Az izommechanika organizmusban valo meresere specialis, AFM-alapu modszert dolgoztunk ki C. elegans rendszeren. A palyazat kozvetlen tamogatasaval nyolc eredeti kozlemeny es egy konyvfejezet kerult publikalasra. | In our project we investigated the structure, dynamics, mechanics and interactions of cytoskeletal proteins mainly on muscle-derived molecular systems. The structure and nanomechanics of myosin thick filaments were explored by using atomic force microscopy (AFM). The mechanical stability of the Z-disc titin-anchoring complex was measured with single-molecule force spectroscopy. In order to measure the elasticity and force-driven structural changes in native titin molecules with high resolution, we developed a fast force-clamp optical tweezers apparatus. The structural dynamics of titin PEVK domain fragments was measured by using FRET spectroscopy. The structure and nanomechanical behavior of desmin intermediate filaments and protofibrils were also measured with AFM. For the simulation of the force versus extension of cardiac myosin-binding protein-C we used Monte-Carlo methods. To reveal greater spatial detail in the in vitro actomyosin motility we began developing a fluorescence interference contrast (FLIC) microscope system. In order to investigate the actomyosin mechanics within an organism, we developed a novel, AFM-based detection method based on C. elegans. With the direct support of the grant eight original papers and one book chapter were published.