Celem niniejszego projektu jest zbadanie na poziomie molekularnym mechanizmu allosterycznej regulacji aktywności enzymatycznej (pro)katepsyn przez glikozaminoglikany. Katepsyny należą do proteaz (głównie cysteinowych) i znajdują się w macierzy zewnątrzkomórkowej a także w lizosomach. Odpowiedzialne są za szereg istotnych biologicznie funkcji, m.in. resorpcję wtórną kości, utrzymanie prawidłowej fizjologi rogówki, czy też regulowaniu aktywności integrin. Ich niewłaściwe działanie może prowadzić do wielu chorób, w tym osteoporozy czy choroby Alzheimera. Aktywność enzymatyczna katepsyn może być regulowana przy pomocy glikozaminoglikanów (GAGów), długich, nierozgałęzionych i ujemnie naładowanych polisacharydów złożonych z powtarzalnej jednostki dwucukrowej. Jednym z mechanizmów regulacji aktywności enzymatycznej katepsyn przez GAGi jest allosteryczna regulacja. Proces ten polega na przyłączeniu GAGa przez katepsynę w obszarze innym niż centrum aktywne. Oddziaływanie to prowadzi do zmiany konformacyjnej centrum aktywnego, czyniąc katepsynę nieaktywną. Dokładna znajomość tego mechanizmu poprzez zastowowanie metod chemii obliczeniowej pozwoli na zaproponowanie substancji o podobnym charakterze, które mogłyby służyć jako potencjalne leki przeciw wyżej wymienionym chorobom, co zostanie zrealizowane w dalszej części projektu. Otrzymane rezultaty zostaną zweryfikowane eksperymentalnie przez grupę prof. Fabiena Lecaille z Uniwersytetu w Tours. Ponadto badania będą prowadzone również we współpracy z grupą prof. Martina Zachariasa z Politechniki Monachijskiej, które skupią się na zaproponowaniu nowych mimetyków GAGów. Wyniki badań zostaną opublikowane w wysoko renomowanych czasopismach, a także zaprezentowane na międzynarodowych konferencjach.