Projektbeschreibung
Mit biomimetischen Nanoporen die „Tore“ des Zellkerns erforschen
Zellen sind die Grundbausteine aller lebenden Organismen. Bei den Eukaryoten sind deren Aktivitäten stark von der Kompartimentierung durch membranbegrenzte Organellen geprägt. Der Zellkern bildet hier keine Ausnahme, da er mit seinen Kernporen den Transport in ihn hinein oder aus ihm heraus steuert. Die Selektivität kleiner Moleküle hängt von einem verknäuelten Geflecht intrinsisch ungeordneter Proteine in einem zentralen Kanal ab, während große Makromoleküle auf Transportproteine angewiesen sind, um sich durch die Kernmembran hindurch zu bewegen. Über die der Selektivität und Bewegung zugrunde liegenden biophysikalischen Mechanismen ist nur wenig bekannt. Um die rätselhaften internen Abläufe des Kernporenkomplexes aufzuklären, wird das Projekt NTON mit Unterstützung der Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen eine biomimetische Nanoporenplattform für Einzelmoleküluntersuchungen entwickeln.
Ziel
The nuclear pore complex (NPC) is the gatekeeper of the nucleus that regulates the flow of all molecules across the nuclear envelope. Remarkably, this ~40 nm wide pore is capable of efficient and fast transport while remaining highly selective. Its dense central channel is composed of a highly dynamic spaghetti-like mesh of intrinsically disordered proteins that allows small molecules to pass freely, whereas large macromolecules (>40 kDa) rely on specific transporter proteins that ferry their cargo across the pore. Even though various models have been proposed, the fundamental biophysical mechanism of nuclear transport and of the selectivity of the NPC has not been resolved yet. One of the main reasons that have hindered our progress in understanding nuclear transport is the lack of experimental techniques that can probe the structure and dynamics of the disordered proteins and transport receptors inside the NPC channel and during transport with sufficient spatiotemporal resolution. In the proposed action, I aim to establish a modifiable biomimetic platform for single-molecule investigations of nuclear transport. This interdisciplinary and innovative approach combines solid-state nanopores, coated with disordered proteins to mimic the nuclear pore, with optical detection in zero-mode waveguides and DNA origami nanotechnology. The proposed experiments will allow to monitor the translocation of single fluorescently labelled molecules through biomimetic NPCs with excellent sensitivity and specificity. I will use this platform to elucidate the biophysical principles that underlie the structure and selectivity of the NPC channel and the mechanism of active nuclear transport. The direct insights on the single-molecule level obtained by the results of this project will be crucial for our understanding of the molecular principles that govern nuclear transport.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
- NaturwissenschaftenBiowissenschaftenGenetikDNS
- NaturwissenschaftenBiowissenschaftenBiochemieBiomoleküleProteine
- NaturwissenschaftenBiowissenschaftenZellbiologie
- NaturwissenschaftenBiowissenschaftenBiophysik
- NaturwissenschaftenBiowissenschaftenMolekularbiologie
Sie müssen sich anmelden oder registrieren, um diese Funktion zu nutzen
Wir bitten um Entschuldigung ... während der Ausführung ist ein unerwarteter Fehler aufgetreten.
Sie müssen sich authentifizieren. Ihre Sitzung ist möglicherweise abgelaufen.
Vielen Dank für Ihr Feedback. Sie erhalten in Kürze eine E-Mail zur Übermittlungsbestätigung. Wenn Sie sich für eine Benachrichtigung über den Berichtsstatus entschieden haben, werden Sie auch im Falle einer Änderung des Berichtsstatus benachrichtigt.
Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
Thema/Themen
Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
(öffnet in neuem Fenster) H2020-MSCA-IF-2020
Andere Projekte für diesen Aufruf anzeigenFinanzierungsplan
MSCA-IF -Koordinator
2628 CN Delft
Niederlande