Vask on oluline kofaktor enam kui kahekümnele rakulise energia tootmises, antioksüdatiivses kaitses ja oksüdatiivses metabolismis võtmetähtsust omavale ensüümile, kuid vabad vase ioonid on organismidele toksilised. Seetõttu on vase metabolism rangelt reguleeritud ja selle hälbed on seotud mitmete haigustega, milledest tuntumad on Wilsoni (WT) ja Alzheimeri (AT) tõbi. Käesolev projekt on suunatud vase metabolismi põhiprintsiipide väljaselgitamisele ja vahendite leidmisele selle regulatsiooniks. Eesmärkide saavutamiseks laiendame meie poolt varem rakusisese Cu(I) proteoomi uurimisel rakendatud süsteemi-bioloogilist lähenemist rakuvälise Cu(II) proteoomile, kasutades uut LC-ICP MS-põhist metoodikat. Eeldame, et oodatavad tulemused loovad sünergias varasemate andmetega kriitilise massi informatsiooni, mis on vajalik inimese vase metabolismi mõistmiseks ja seda mõjutavate ligandide selektsiooniks. Viimaseid testitakse rakulistes ja loommudelites kui võimalikke WT ja AT ravimikandidaate.
Uute sünapsite moodustamine ja eksisteerivate sünapsite tugevuse ja stabiilsuse muutmine on mälu ja pikaajaliste käitumuslike kohastumiste peamiseks rakuliseks aluseks. Neuraalse signaliseerimise poolt arenguga reguleeritud geeniekspressioon mängib olulist rolli sünapsite arengus ja toimimises ja selle regulatsiooni häired põhjustavad paljusid närvisüsteemi haiguseid. Neuraalsest aktiivsusest sõltuva geeniekspressiooni regulatsioonimehhanismide väljaselgitamine on oluline nii närvisüsteemi funktsioneerimise mõistmiseks kui ka uute märklaudade leidmiseks ravimiarenduses. Käesoleva projekti eesmärgiks on iseloomustada neuraalse aktiivsusega reguleeritud geenide avaldumise, k.a. transkriptsiooni, translatsiooni ja posttranslatsioonilise modifitseerimiste, molekulaarseid aluseid närvisüsteemis ja selle patoloogiates. Projekt keskendub kahele geenile, neurotrofiinile BDNF ja aluselisele heeliks-ling-heeliks transkriptsioonitegurile TCF4.
Tippkeskuse eesmärgiks on genoomika ja teiste "oomika" tehnoloogiate arengust tulenevate alusteaduse saavutuste kiiremat rakendamist haiguste molekulaarsete ja evolutsiooniliste mehhanismide väljaselgitamiseks, ennetamiseks, diagnostikaks ja raviks. Tippkeskus koondab 12 uurimisrühma, keskuse partnerid on Tartu Ülikool, Eesti biokeskus ja Tallinna Tehnikaülikool.