Description du projet
Mesures thermodynamiques au niveau atomique
Les interactions moléculaires entre les petites et les grandes molécules, telles que les protéines et les médicaments, sont importantes pour les processus biologiques et les thérapies. Les interactions moléculaires sont déterminées par la force des liaisons formées entre les molécules (enthalpie) et les différentes façons dont elles peuvent interagir (entropie). Financé par le Conseil européen de la recherche, le projet CLAR entend développer une nouvelle approche de spectroscopie par résonance magnétique nucléaire (RMN) afin de mesurer la thermodynamique au sein des molécules et des complexes moléculaires à une résolution atomique. Cette méthode permettra de comprendre les mécanismes inhérents à la fonction moléculaire au niveau atomique et devrait trouver des applications dans la conception de médicaments.
Objectif
Molecular interactions are at the basis of all biological processes and often include specific interactions between macromolecules (protein, RNA, DNA) and small-molecule ligands, such as cofactors, hormones, drugs, or metabolites. Detailed and quantitative knowledge of these interactions is critical for a molecular understanding of these biological processes and developing new therapeutic solutions. A complete comprehension of molecular recognition requires a full characterization of the geometry and dynamics of the molecular complex. This includes not only the internal dynamics of each partner but also the dynamics at the interface, which to date remain mostly unexplored experimentally.
The physical chemistry frame for studying intra- and inter-molecular interactions is thermodynamics. The extent to which two molecules interact is dictated by the Gibbs energy change (G) of the interactions, which is composed of enthalpic (H) and entropic (S) terms.
X-ray crystallographic and NMR structures provide a detailed description of the static interactions associated with enthalpic contributions. However, up to now, the entropic components remain difficult to address experimentally.
The overarching goal of this proposal is to develop a calorimeter at atomic resolution.
To achieve that goal, a new NMR spectroscopy approach, relying mainly on the nuclear Overhauser effect, will be developed.
It is anticipated that quantitative thermodynamic measurements within molecules and molecular complexes will open a new avenue in the fundamental understanding of how atomistic mechanism(s) create a function.
Beyond the fundamental findings, we foresee applications in translational medicine, drug design, and computer-assisted molecular design.
Champ scientifique (EuroSciVoc)
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN. Voir: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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Programme(s)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
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