Γιώργος Γκουρίδης

Η έρευνά μας επικεντρώνεται στην κατανόηση της συσχέτισης μεταξύ δομής-λειτουργίας των βιομορίων. Για να το επιτύχουμε, αποκρυπτογραφoύμε σε μοριακό επίπεδο τη δομική δυναμική τους.
Οι δομικές δυναμικές πρωτεϊνών εκδηλώνονται διαρκώς σε κάθε έμβιο κύτταρο επιτρέποντάς στις πρωτεΐνες να επιτελούν τους ρόλους τους. Ρυθμίζονται και ενορχηστρώνονται με την μέγιστη ακρίβεια από τις αλληλεπιδράσεις των πρωτεϊνών με τους παρτενέρ και τα αντίστοιχα υποστρώματά τους. Τροποποιήσεις στις δομικές δυναμικές πρωτεϊνών οδηγούν σε κυτταρική δυσλειτουργία, ασθένειες και θάνατο. Για τον λόγο αυτό, η εξακρίβωσή αυτών των τροποποιήσεων μας οδηγεί στην κατανόηση της μοριακής αιτιολογίας των ανθρώπινων ασθενειών.
Οι δομικές δυναμικές, πέραν από το να διασαφηνίζουν τον τρόπο λειτουργίας των πρωτεϊνών, καθορίζουν συνάμα τον τρόπο με τον οποίο αυτές εξελίσσονται ώστε να επιτελέσουν διακριτές λειτουργίες.
Ο στόχος της ομάδας μας που είναι η κατανόηση της ζωής και της εξέλιξης σε μοριακό επίπεδο, βασίζεται στην μελέτη της αναδίπλωσης πρωτεϊνών, των μηχανισμών δέσμευσης και δομικών δυναμικών τους. Το μοντέλο της ενεργειακής χοάνης αναδίπλωσης που πηγάζει από την θεωρία του ελεύθερου ενεργειακού πεδίου είναι ευρέως αποδεκτό, περιγράφοντας και τις 3 βιολογικές διεργασίες, μιας και η μόνη διαφορά τους έγκειται στην συνδεσιμότητα της πολυπεπτιδικής αλυσίδας. Η αναζήτηση του «ιερού δισκοπότηρου» του εργαστηρίου μας περικλείει: (i) Την εύρεση των καίριων δομικών στοιχείων και κατανόηση του τρόπου με τον οποίον αυτά διαμορφώνουν το βάθος των ενεργειακών κοιλάδων, (ii) Την κατανόηση του τρόπου με τον οποίο τα στοιχεία αυτά ρυθμίζουν τους παράγοντες ενθαλπίας-εντροπίας ώστε να υπερβαίνονται τα μεταβατικά όρια και τέλος (iii) Την εξακρίβωση των μεταβολών που υπόκεινται τα στοιχεία αυτά κατά την εξέλιξη ώστε να διαφοροποιούν την λειτουργία των πρωτεϊνών και την εξειδίκευση στα υποστρώματά τους.

Για την επίτευξη των παραπάνω, συνδυάζουμε «παραδοσιακά» εργαλεία μοριακής βιολογίας και βιοχημείας με μία σειρά ισχυρών (βιο)φυσικών προσεγγίσεων (π.χ. smFRET, HDX-MS, ITC) και συσχετίζουμε τα πειραματικά αποτελέσματα με μοριακές δυναμικές προσομοιώσεις (π.χ. Gromacs).