Projektbeschreibung
Charakterisierung der Rolle von Glykanen bei Virusinfektionen mit atomarer Auflösung
Wie der Flaum auf einem Pfirsich sind alle Zellen mit Oberflächenglykanen bedeckt. Diese vielfältige Familie von makromolekularen Zuckern ist ein wichtiges Ziel von Viren, von denen sich viele an die äußere Glykanschicht heften, um den Prozess der Infektion einer Zelle zu beginnen. Die Charakterisierung dieses Prozesses ist für die Bekämpfung von Virusinfektionen von entscheidender Bedeutung, stellt jedoch angesichts der enormen Komplexität der Glykane und ihrer Synthese, chemischen Struktur, Konformation und Dynamik eine große Herausforderung dar. Das Team des vom Europäischen Forschungsrat finanzierten Projekts Glyco13Cell schlägt einen radikalen Ansatz vor. Es wird die Glykane direkt auf der Zelloberfläche chemisch umgestalten und dabei die Isotopenmarkierung nutzen. Dann werden Kernspinresonanz-aktive Sonden die Rolle der Glykane mit atomarer Auflösung beleuchten.
Ziel
Every human cell is covered by a dense coat of glycans (sugars, carbohydrates). Sugars are the first molecules that viruses encounter when they approach host cells. Many viruses encode lectins to adhere to the outer glycan layer and start infection. In this scenario, Glycoscience holds a tremendous potential for combating infections. Elucidating the molecular basis of infection is essential, but far from trivial. The complexity of the chemistry of glycans, including synthesis, structure, conformation, and dynamics hampers the full knowledge of sugar-mediated recognition events and the development of glycan-based drugs.
Surfing the current information on glycan/lectin interactions, we stumble in contradictory outcomes, pointing out the tremendous difficulty of translating in vitro results to the in vivo environment, which limits the translation from the bench to clinics.
I propose an unprecedented strategy to untangle the key glycan’s molecular interaction features breaking the limits in answering fundamental questions related to sugar structure, presentation, dynamics, and eventually function. I will chemically remodel the glycans, directly on the cell surface, using NMR active probes to decode their roles at atomic resolution, while preserving their presentation in a near-to-in-vivo environment.
I am in a favoured position to accomplish this project due to my experience in NMR, synthesis, and mammalian cells manipulation. I will combine chemical biology tools, novel chemical and enzymatic synthesis, and NMR-based methods: From chemistry to biology and beyond.
Glyco13Cell will gap down the observed differences between in vitro and in vivo results paving the way for develop novel glycan-based tools for predicting, diagnosing and treating infectious diseases.
Now it’s time. The increasing understanding of infection biology with the atomic precision of modern chemical tools will make glycomics run in parallel with genomics & proteoms towards personalized medicine.
Wissenschaftliches Gebiet
Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Thema/Themen
Finanzierungsplan
HORIZON-ERC - HORIZON ERC GrantsGastgebende Einrichtung
48160 DERIO VIZCAYA
Spanien