Zorec, Robert

Robert Zorec, rojen 23. 1. 1958 v Kopru. Osnovno šolo obiskoval v Piranu, Gimnazijo v Kopru. Na Biotehniško fakulteto Univerze v Ljubljani se je vpisal 1976 , kjer je 1981 diplomiral. Stopnjo magistra bioloških znanosti je dosegel na isti fakulteti (1983), doktorat medicinskih znanosti (1986) na Medicinski fakulteti Univerze v Ljubljani.
V letih 1983–1985 se je izpopolnjeval pri dr. R. McBurneyju (Newcastle upon Tyne, Velika Britanija) v elektrofiziološki metodiki proučevanja ionskih kanalov (angl. »patch-clamp«). V naslednjih dveh letih je uvedel to metodo v Ljubljani. Ker takrat ni bilo mogoče kupiti take aparature, je s sodelavci razvil lastno, za merjenje ionskih prevodnosti in za meritve membranske kapacitivnosti, ki zrcali spremembe površine membrane na kar vplivata procesa ekso- in endocitoze.

Od 1987 do 1990 je delal kot gostujoči znanstvenik (s podporo ustanov: The Wellcome Trust, The Royal Society, European Science Foundation, Raziskovalna skupnost Slovenije) v različnih laboratorijih univerze v Cambridge-u (Velika Britanija), kjer je proučeval spremembe kapacitivnosti hipofiznih celic ter homeostazo kalcijevih ionov z optičnimi fluorescenčnimi metodami. L. 1991 je bil povabljen v Avstralijo (Univ. of Adelaide), kjer je uvedel meritve kapacitivnosti na rastlinskih celicah.

Od 1991 vodi Laboratorij za nevroendokrinologijo in molekularno celično fiziologijo (LN-MCP) na Univerzi v Ljubljani, Medicinski fakulteti, od 2000 pa tudi Laboratorij za celično inženirstvo, v Celica-biomedicinski center, Tehnološki park Ljubljana. V l. 2000 je bil gostujoči profesor (Fullbright) na univerzi v Denverju, ZDA.

Osrednje področje njegovega dela so molekulski mehanizmi uravnavane eksocitoze, fiziologija celice v normalnih in bolezenskih stanjih. Elektrofiziološka oprema, ki so jo razvili, omogoča izredno veliko ločljivost meritev membranske kapacitivnosti (območje atto-Faradi), kar uvršča metodologijo med najboljše na svetu. Med drugim so v laboratoriju odkrili, da uravnava eksocitozo več vzporednih mehanizmov, ki se ločijo po biokemičnih in fizioloških lastnostih, da so lastnosti fuzijske pore mešičkov, ki vsebujejo peptide, podobne lastnostim ionskih kanalov z najnižjo prevodnostjo, kjer pa se uravnava poleg kinetike tudi premer pore. Poleg elektrofizioloških uporablja tudi optofiziološke metode (optične metode s fluorescenčnimi indikatorji) za proučevanje homeostaze znotrajcelične koncentracije Ca2+, protonov, drugih sekundarnih prenašalcev (npr. cAMP) in tudi citosolne glukoze v posamezni celici. Laboratoriji so opremljeni tudi s sodobnimi metodami molekulske biologije (protismiselna strategija DNK za inhibicijo specifičnih genov, RT-PCR, tehnologija interferenčne RNA), citokemija, biokemija, konfokalna mikroskopija, metode slikanja spektrov, super-resolucijske fluorescenčne metode, transfekcija primarnih in kloniranih celic, amperometrija). S povezanimi elektrofiziološkimi in molekulsko biološkimi metodami so uspeli inhibirati ekspresijo monomernega proteina za vezavo GTP, sinaptotagmina, GDI, ki sodelujejo pri transportu mešičkov in pri sekreciji hormonov in nevrotransmiterejev. Z različnimi fuzijskimi proteini, ki sestojijo iz zelenega fluorescirajočega proteina in raziskovanega proteina, z mikroskopijo zasledujejo premike in fiziološke lastnosti celičnih predelkov (sekretorni mešički, mitohondriji, lizosomi) v realnem času. Konfokalno mikroskopijo uporabljajo tudi za evalvacijo celične fuzije, ki je temeljnega pomena za pripravo celičnih vakcin pri zdravljenju rakavih bolezni in za evalvacijo celičnih izdelkov za nove oblike zdravljenja: avtologne celice v tkivnih polnilih za mehka in trda tkiva. Laboratorij deluje kot akreditiran kalibracijski laboratorij in tudi kot ustanova za preskrbo s človeškimi celicami in tkivi za zdravljenje.
Eksocitoza je univerzalen proces vseh evkariontskih celic, ki se je v evoluciji pojavil recentno, šele pred 1000 do 2000 milijoni leti in sodeluje ne le pri sekreciji kemičnih prenašalcev v živčevju in hormonov v endokrinem sistemu, pač pa tudi v drugih celicah. Pomembno vlogo ima tudi pri uravnavanju plazemske koncentracije glukoze. Adipociti se na povečano koncentracijo insulina odzovejo tako, da se jim v plazmalemo vgradijo membranski transporterji za prenos glukoze z eksocitozo mešičkov, ki vsebujejo te membranske proteine. Drug primer predstavlja uravnavanje transporterjev za aminokisline, kot je glutamat. Celice glije-astrociti imajo pri tem osrednjo vlogo. Eksocitoza je temeljnega pomena pri prezentaciji antigenov v imunskem sistemu. V vseh primerih proces eksocitoze odločilno vpliva tudi na potek bolezenskih procesov: npr. sladkorna bolezen, možganska kap, nevrodegenerativne bolezni, motnje v imunskem sistemu (zavrnitvena reakcija pri presadkih). Za razumevanje fizioloških in med boleznijo iztirjenih procesov je študija na celični in podcelični ravni posebnega pomena. Ta novi pristop, fiziomika, pridobiva v naravoslovju na pomenu.

Robert Zorec navaja (od 1984) v svoji bibliografiji več kot 110 pomembnih znanstvenih del, ki so napisana v svetovnih jezikih in objavljena v vodilnih mednarodnih revijah, vključno z uglednimi revijami Nature, Trends in Neurosciences in Proc. National Academy Sci, J. Neurosci. J. Physiol. Poleg tega je objavil tudi več del v slovenskem jeziku v domačih revijah. Po številu citatov je eden od mednarodno najbolj upoštevanih znanstvenikov s področja biotehničnih in biomedicinskih ved v Sloveniji. Pri številnih mednarodnih in domačih projektih je sodelavec ali vodja, povabljen je bil kot predavatelj na številne ustanove. Izkazal se je tudi pri uvajanju mladih ljudi v raziskave, bil mentor devetim sodelavcem pri pripravi disertacij. Njegovi doktorandi že samostojno vodijo svoje lastne laboratorije. L. 1997 je prejel državno nagrado Republike Slovenije za vrhunske dosežke v znanosti. Od 2001 do 2003 je bil predsednik Prirodoslovnega društva Slovenije. Od 2001 je bil izredni član, od 2007 pa je redni član SAZU. Od 2007 je član sekcije za fiziologijo in medicino ustanove Academia Europaea s sedežem v Londonu.

Izbrana bibliografija
Zorec R, Sikdar SK and Mason WT (1991) Increased cytosolic calcium stimulates exocytosis in bovine lactotrophs. Direct evidence from changes in membrane capacitance. J Gen Physiol 97:473-497.
Zorec R and Tester M (1992) Cytoplasmic calcium stimulates exocytosis in a plant secretory cell. Biophys J 63: 864-867.
Lledo P-M, Vernier P, Didier J-D, Mason WT and Zorec R. (1993) Inhibition of Rab 3B expression attenuates Ca2+-dependent exocytosis in rat anterior pituitary cells. Nature 364: 543-544.
Sikdar SK, Kreft M, Zorec R. (1998) Modulation of the unitary exocytic event amplitude by cAMP in rat melanotrophs. J Physiol 511.3:851-859.
Rupnik M, Kreft M, Sikdar SK, Grilc S, Romih R, Zupančič G, Martin TFJ, Zorec R. (2000) Rapid Regulated Dense-Core Vesicle Exocytosis Requires the CAPS Protein PNAS 97:5627-5632.
Kržan M, Stenovec M, Kreft M, Pangršič T, Grilc S, Haydon PG, Zorec R. (2003) Calcium-Dependent Exocytosis of Atrial Natriuretic Peptide From Astrocytes. J. Neurosci. 23(5): 1580-1583.
Stenovec M, Kreft M, Poberaj I, Betz WJ, Zorec R. (2004) Slow spontaneous secretion from single large dense-core vesicles monitored in neuroendocrine cells The FASEB Journal 18(11):1270-1272.
Pangršič T, Potokar M, Haydon PG, Zorec R, Kreft M. (2006) Astrocytes Swelling Arise From Membrane Unfolding, Not Membrane Insertion. J. Neurochem. 99, 514–523.
Potokar M, Kreft M, Li L, Andersson D, Chowdhury HH, Pangršič T, Pekny M, Zorec R. (2007) Cytoskeleton and Vesicle Mobility in Astrocytes Traffic 8: 12–20.
Vardjan N., Stenovec M, J. Jorgačevski, Kreft M, Zorec R. (2007) Sub-nanometer fusion pore openings at rest in lactotrophs. J. Neurosci. 27(17):4737– 4746.
Vardjan N, Stenovec M, Jorgačevski J, Kreft M, Zorec R. (2007) Elementary properties of resting fusion/Fusion pore gating of peptidergic vesicles,. J. Physiol. 585.3:655–661
Pangršič T, Potokar M, Stenovec M, Kreft M, Fabbretti E, Nistri A, Pryazhnikov E, Khiroug K, Giniatullin R, Zorec R. (2007) Exocytotic release of ATP from cultured astrocytes. J. Biol. Chem. 282:28749-58.
Gabrijel M, Kreft M, Zorec R. (2008) Monitoring lysosomal fusion in electrofused hybrid cells. BBA-Biomembranes,1778: 483-490.
Potokar M, Stenovec M, Kreft M, Erdani Kreft M, Zorec R. (2008) Stimulation inhibits the mobility of recycling peptidergic vesicles in astrocytes Glia 56:135–144.
Gonçalves PP, Stenovec M, Chowdhury HH, Grilc S, Kreft M, Zorec R. (2008) Prolactin secretion sites contain syntaxin-1 and differ from GM1 rafts in rat lactotrophs. Endocrinology 149(10):4948–4957.
Jorgačevski J, Stenovec M, Kreft M, Bajić A, Rituper B, Vardjan N, Stojilkovic S, Zorec R. (2008) Hypotonicity and Peptide Discharge from a Single Vesicle. Am. J. Cell Physiol. 295(3):C624-31.
Darios F, Wasser C, Shakirzyanova A, et al. (2009). Sphingosine facilitates SNARE complex assembly and activates synaptic vesicle exocytosis. Neuron. 62:683-94.
Parpura V, Zorec R (2010) Gliotransmission: Exocytotic release from astrocytes. Brain Res.Rev. 63:83-92.
Jorgačevski J, Fošnarič M, Vardjan N, Stenovec M, Potokar M, Kreft M, Kralj-Iglič V, Iglič A, Zorec R. (2010). Fusion pore stability of peptidergic vesicles. Mol. Membrane Biology 27: 65-80.
Schneider CK, Salmikangas P, Jilma B, et al. (2010) Challenges with advanced therapy medicinal products and how to meet them. Nat Rev Drug Discov.9:195-201.
Potokar M, Stenovec M, Gabrijel M, Li L, Kreft M, Grilc S, Pekny M, Zorec R (2010) Intermediate Filaments Attenuate Stimulation-dependent Mobility of Endosomes/Lysosomes in Astrocytes Glia 58:1208-19.
Rituper B, Davletov B, Zorec R (2010) Lipid-protein interactions in exocytotic release of hormones and neurotransmitters Clinical Lipidology 5:747-761.
Vandenbeuch A, Zorec R, Kinnamon S (2010) Capacitance measurements of regulated exocytosis in mouse taste cells J. Neurosci. 30(44):14695–14701.

(februar 2011)