V vedah o življenju prihaja do prehoda od molekularnega na sistemski nivo, kar obeta razvoj nove kvalitete v razumevanju kompleksnih bioloških sistemov kot sta imunski in metabolni sistem. Izhodišče programa je povezovanje osnovnih raziskav na mednarodno primerljivem znanstvenem nivoju z razvojem njihovih aplikacij oz. na vsebinah raziskav, ki obetajo potencialno uporabnost, predvsem na področju skrbi za zdravje. Poudarek programa je na razumevanju odgovora človeškega organizma na bakterijske infekcije in mehanizma konformacijskih bolezni na molekularnem nivoju in na razumevanju delovanja metabolizma mikroorganizmov usmerjenega v povečanje produkcije različnih farmacevtsko pomembnih produktov. V raziskavah receptorjev za LPS bomo raziskovali izven-celične (MD-2, TLR4 in CD14) kot tudi na znotraj-celične receptorje. Razumevanje interakcij na molekulskem nivoju lahko vodi k novim spojinam, s katerimi bomo lahko nevtralizirali prekomeren imunski odziv. Cilj teh raziskav je pojasnitev biokemijske specifičnosti t.i. PAMP receptorjev, to je receptorjev, ki prepoznavajo molekularne vzorce patogenih mikroorganizmov. Na osnovi povezave med strukturo in biološko aktivnostjo (SAR) bomo razvili nove (lipo)peptide in ugotovili razlike v vezavi na bakterijske membrane in njihovi selektivnosti. Na področju skrbi za zdravje raziskujemo tudi bolezni povezane s konformacijskimi spremembami proteinov, predvsem TSE (prenosljive spongiformne encefalopatije). Monoklonska protitelesa so se uveljavila kot nepogrešljivo diagnostično orodje in kot potencialna zdravila. S kombiniranjem imunokemije z metodami proteinske in strukturne biokemije smo naredili prvi korak pri analizi specifičnosti protiteles, ki prepoznajo patogeno obliko prionskega proteina (PrPSc), povezano z Creutzfeldt-Jakobovo boleznijo. Ta in druga orodja nam bodo omogočila izboljšati detekcijo in zgodnjo diagnostiko bolezni in po drugi strani prispevati k pojasnitvi mehanizma infektivnosti TSE. Program vključuje tudi raziskave metabolizma industrijskih mikroorganizmov. Z raziskavami primarnega metabolizma ter vplivom sprememb v okolju na regulacijo metabolizma se bomo osredotočili na 6-fosfofrukto-1-kinaza (pfkA), pri kateri smo ugotovili, da se njene encimske lastnosti močno spremenijo med procesom post-translacijske modifikacije. Okrajšan gen za sintezo bolj aktivnega encima nameravamo prenesti v drug komercialno pomemben mikroorganizme. Za opazovanje celičnih sprememb in vivo predvsem pri evkariontih je potreben tudi razvoj novih znotrajceličnih senzorjev na osnovi fluorescenčnih proteinov, s katerimi bomo lahko spremljali strukturo in dinamiko celičnih funkcij. Študij signalizacije v mikroorganizmih bomo usmerili na analizo Ca++, cAMP in pH znotraj živih celic.