Opis projektu
Badanie dynamiki szkieletu białek o dużej masie w roztworze
Białka są zbudowane z aminokwasów połączonych ze sobą w łańcuch. Ruch „szkieletu” białka ma kluczowe znaczenie dla określenia jego trójwymiarowego kształtu, a tym samym jego aktywności. Ze względu na decydującą rolę dynamiki szkieletu białek w prawie wszystkich funkcjach biologicznych są one przedmiotem intensywnych badań. Najbardziej czułe metody magnetycznego rezonansu jądrowego (NMR), stosowane do ich badania, borykają się obecnie z ograniczeniami dotyczącymi masy, co uniemożliwia obserwowanie najbardziej złożonych dużych białek oraz interakcje między nimi. Finansowany przez Europejską Radę ds. Badań Naukowych projekt bypassNMR ma przezwyciężyć tę barierę dzięki nowatorskiemu połączeniu NMR w ciele stałym i NMR w roztworze, co umożliwi dwukrotne zwiększenie dostępnego zakresu masy cząsteczek.
Cel
My objective is to establish methodology expanding the detailed characterization and exploitation of backbone dynamics in complex proteins up to 80-100 kDa monomer molecular weight. Experimental elucidation of protein motion is imperative for fundamental understanding of enzymatic and regulatory features. However, with a limit of regularly around 40-50 kDa maximum total mass, the more complex targets of current scientific interest usually evade solution NMR backbone resonance assignment and remain inaccessible for the majority of sophisticated methods for protein dynamics. This paradigmatic shortcoming has led to serious limitations in the understanding and exploitation of protein dynamics.
Here I aim to achieve a two-fold expansion of the accessible molecular-weight range by an unprecedented hybrid strategy. Based on the unmatched prospects of 4D and 5D solid-state NMR (ssNMR) assignment data for a 2x72 kDa protein, I will establish proton-detected, higher-dimensionality ssNMR methodology as a powerful framework for NMR assignment in an unprecedented size range. Subsequently, developing strategies utilizing ssNMR assignments as a springboard to solution NMR will enable detailed characterization of those targets under close-to-physiological conditions. This fundamentally new BYPASS strategy will allow understanding of intramolecular regulatory circuits and coupled motional networks in innumerable, previously inaccessible complex proteins, with a transformative impact for dynamics, in particular allosteric regulation, in structural biology.
Fueled by my role as a key player in revolutionizing solid-state NMR via proton-detected, fast magic-angle spinning NMR methodology, my achievements will be paradigmatic for the accessibility and utility of dynamics for the structure-dynamics-function relationship of proteins and will have widespread consequences for a wide range of structural biology and downstream applications such as pharmacology and biotechnology.
Dziedzina nauki (EuroSciVoc)
Klasyfikacja projektów w serwisie CORDIS opiera się na wielojęzycznej taksonomii EuroSciVoc, obejmującej wszystkie dziedziny nauki, w oparciu o półautomatyczny proces bazujący na technikach przetwarzania języka naturalnego. Klasyfikacja tego projektu została potwierdzona przez zespół projektowy.
Klasyfikacja projektów w serwisie CORDIS opiera się na wielojęzycznej taksonomii EuroSciVoc, obejmującej wszystkie dziedziny nauki, w oparciu o półautomatyczny proces bazujący na technikach przetwarzania języka naturalnego. Klasyfikacja tego projektu została potwierdzona przez zespół projektowy.
Słowa kluczowe
Program(-y)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Temat(-y)
System finansowania
HORIZON-ERC - HORIZON ERC GrantsInstytucja przyjmująca
44227 Dortmund
Niemcy