Obiettivo
Proton transfer (PT) reactions within proteins are fundamental in biological systems, such as within ATP production. To date, there are no direct means to measure specific PT pathways within proteins, and most research is based on following the end-product of the PT reaction across a natural proton pathway. Here, our goal is to develop a novel way to directly measure PT within proteins. Our new approach is based on placing proton donors and acceptors in specific places within proteins, in which the PT will be initiated only after light excitation of the system. To do so, we introduce here two noncanonical amino acids (ncAA) we developed, with a photoacid and a photobase as their residues that serve as the proton donor and acceptor, respectively. Our hypothesis is that the strong light-triggered driving force of PT in the excited-state (of ~11 pKa units) will initiate PT along the pathway from donor to acceptor. In the first objective, we will use our new ncAA with solid-phase peptide synthesis to design several peptide systems that will allow us to decipher the role of specific amino acids, the peptide structure, and the role of water in PT across the peptide using various ultrafast spectroscopy. In the second objective, we aim to design a mutually orthogonal system for the insertion of our two ncAA into a single protein. In our third objective, we plan to use our new experimental system for answering a unique set of questions in the field of biological PT that could not have been answered before, focusing on the systems of ATP synthase transmembrane complex and the soluble carbonic anhydrase enzyme. Our new approach is groundbreaking in the way we study and understand PT in biology and will enable researchers completely new capabilities resulting in fascinating new discoveries. Moreover, our new system can be translated into other fields in biology that require the local change in proton concentration within proteins.
Campo scientifico (EuroSciVoc)
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: Il Vocabolario Scientifico Europeo.
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- scienze naturali scienze biologiche biochimica biomolecole proteine enzimi
- scienze naturali scienze fisiche ottica spettroscopia
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Parole chiave
Parole chiave del progetto, indicate dal coordinatore del progetto. Da non confondere con la tassonomia EuroSciVoc (campo scientifico).
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Programma(i)
Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.
Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.
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HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC)
PROGRAMMA PRINCIPALE
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Argomento(i)
Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.
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Meccanismo di finanziamento
Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.
Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.
HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants
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Invito a presentare proposte
Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.
Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.
(si apre in una nuova finestra) ERC-2022-COG
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Contributo finanziario netto dell’UE. La somma di denaro che il partecipante riceve, decurtata dal contributo dell’UE alla terza parte collegata. Tiene conto della distribuzione del contributo finanziario dell’UE tra i beneficiari diretti del progetto e altri tipi di partecipanti, come i partecipanti terzi.
32000 Haifa
Israele
I costi totali sostenuti dall’organizzazione per partecipare al progetto, compresi i costi diretti e indiretti. Questo importo è un sottoinsieme del bilancio complessivo del progetto.