Prof. dr. Simona Golič Grdadolnik je bila mentorica pri doktoratu, ki zajema raziskave vezave novih vrst inhibitorjev na človeški in glivni encim CYP51. Zaradi pojava odpornosti proti azolom, ki so trenutno najširše uporabljena skupina protiglivnih zdravil v klinični medicini, in povečanega števila oportunističnih glivnih okužb, namreč naraščajo potrebe po novih, učinkovitejših in selektivnejših inhibitorjih glivnega encima CYP51, ki je glavna tarča za zdravljenje glivnih okužb. Encime CYP51 smo izrazili v bakteriji E. coli z lastnimi bolj učinkovitimi postopki in s spektrofotometričnimi študijami vezave pokazali, da imajo nove vrste inhibitorjev močan potencial za razvoj selektivnih glivnih inhibitorjev CYP51. Prvi smo na atomskem nivoju uspeli določiti vezavne interakcije inhibitorja CYP51 z drugačnim strukturnim skeletom kot jo imajo azoli. To nam je uspelo s kombinacijo eksperimentalnih spektroskopskih metod v tekočini in teoretičnih metod molekularnega modeliranja, ki se je zaradi notranje gibljivosti novih inhibitorjev, izkazala kot edina primerna za določitev njihovega načina vezave. Ugotovili smo, da so v primerjavi z azoli vezavne interakcije nove vrste inhibitorjev z encimi CYP51 edinstvene in pokazali, kateri strukturni elementi in interakcije so ključni za selektivno delovanje. Rezultati doktorskega dela predstavljajo originalen prispevek k razumevanju mehanizma selektivne vezave inhibitorjev na glivni CYP51 in podajajo nove smernice za načrtovanje učinkovitih selektivnih inhibitorjev glivnega CYP.
D.09 Mentorstvo doktorandom
COBISS.SI-ID: 278652928V plenarnem predavanju na vodilni konferenci o vodikovi vezi smo predstavili strukturne študije manjših peptidov v raztopini. V predavanju prikažemo kako smo s spektroskopskimi metodami določilo strukture dipeptidov 19 osnovnih aminokislin v vodni raztopini. V skladu z napovedmi Ramachandrana smo dokazali obstoj treh konformacij dipeptidov v vodi: PII, β120, in αR. Najbolj presenetljiv rezultat te študije je zelo majhna populacija αR konformacije. Prikažemo tudi analizo vibracijskih in NMR spektrov alanin peptidov v različnih topilih (H2O, D2O, DMSO, CDCl3, etanol, trifluoroetanol, dioksan), kjer smo ugotovili, da alanin dipeptid v kloroformu dimerizira in s tem pridobili podatke o frekvencah spektralnih vrhov, ki okarakterizirajo intermolekularno vodikovo vez. Z analizo vibracijskih spektrov blokiranih alanin tri- in tetrapeptidov v vodi smo pokazali, da imajo ti peptidi drugačno porazdelitev konformacij kot ala dipeptid, saj smo poleg ß120, αR in PII konformacij zaznali tudi znaten delež bolj iztegnjene β150 konformacije.
B.04 Vabljeno predavanje
COBISS.SI-ID: 5772826V raziskovalnem projektu z industrijo, ki ga je financiral Alstom-Power smo z uporabo simulacij ab-initio molekularne dinamike talin nitratnih soli izvedli teoretične študije sproščanja škodljivih plinov NOx. Opredelili smo ključne dejavnike za nastajanje NOx ter posebej določili vpliv temperature in parcialnega tlaka kisika. Rezultate simulacij smo kritično ovrednotili in skalirali na realne sisteme.
F.23 Razvoj novih sistemskih, normativnih, programskih in metodoloških rešitev
V sklopu EU projekta NECSO in projekta s podjetjem BrightSource Industries Israel smo razvili učinkovite teoretične modele za napovedovanje življenjske dobe premazov, ki se uporabljajo pri sončnih kolektorjih. Standardne metode računanja življenjske dobe matarialov smo nadgradili z modeli, ki upoštevajo še obremenitve termičnega ciklanja in oksidativne obremenitve.
F.23 Razvoj novih sistemskih, normativnih, programskih in metodoloških rešitev
S farmacevtskim partnerjem v Sloveniji je Darko Kocjan sodeloval pri raziskavah strukture aminoglikozidnih antibitikov in imunosupresantov tipa FK506. Ugotavljal je pogoje za stabilnost in reaktivnost, ter steroselektivne transformacije v možne nečistoče z metodami molekularnega modeliranja in NMR spektroskopije. S sodelavci Univerze Stockholm in Inštituta Politehnike Torino je raziskoval nove materiale nanoceluloze modificirane z borovo kislino in dispergirano s sepiolitom, ki so odporni na vžig in gorenje. Z metodami molekularnega modeliranja, NMR spektroskopije trdne snovi in FTIR/Raman spektroskopijo je dokazal premreženje nano-celuloznih vlaken z anionskim boratom.
F.07 Izboljšanje obstoječega izdelka