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Innovative Protein labelling strategies for Spectroscopic high resolution Techniques

Descripción del proyecto

El etiquetado de proteínas mejorado respalda el estudio de la dinámica a distancia

Las proteínas desempeñan múltiples funciones en células y tejidos, muchas de ellas mediante cambios de conformación. Por el contrario, los cambios aberrantes en la estructura de las proteínas suelen estar relacionados con afecciones patológicas. La mejora de la resonancia paramagnética (PRE, por sus siglas en inglés) o la transferencia de energía por resonancia de Förster de molécula única (smFRET), dos técnicas espectroscópicas avanzadas para estudiar en tiempo real la dinámica de las proteínas en soluciones que se basan en el etiquetado de sitios específicos, han permitido medir las interacciones a diferentes distancias. Los métodos de etiquetado actuales se basan principalmente en el etiquetado aleatorio de cisteínas con solo un puñado de sondas. Con el apoyo de las Acciones Marie Skłodowska-Curie, el equipo del proyecto InProSpecT tiene como objetivo desarrollar fluoróforos y estrategias de etiquetado a medida, selectivos y fáciles de usar para la smFRET y la PRE, lo que permite realizar estudios simultáneos de las distancias y la dinámica de las proteínas.

Objetivo

Protein structures, including their complexes, determine their specific function and the molecular working mechanisms. The astonishing developments in X-ray crystallography and cryo-EM allow insights into atomic levels of protein structures, however, commonly on their static, solid state conformations. Nuclear magnetic resonance (NMR) and single molecule fluorescence spectroscopy, on the other hand, allow observations of protein dynamics in solution, in real-time. In particular, specific intermediate and long-range interactions can be measured using paramagnetic resonance enhancements (PRE) or single molecule Förster
Resonance Energy Transfer (smFRET), requiring site-specific labelling with paramagnetic or fluorescence probes, respectively.
Naturally, the choice of the label and its covalent attachment to the protein are critical, however, traditional approaches rely on random cysteine labelling with only a handful of available probes, making measurements difficult to interpret and laborious. As such, there is an urgent demand to develop custom-tailored, selective, orthogonal, easy to use chemical biology probes with excellent spectroscopic properties (for smFRET and PRE) to drive the field of protein structure and dynamics. This proposal tackles current limitations in the peptide/protein labelling field by creating state-of-the-art fluorophores for red/far-red smFRET. Building on this, the best performing dyes will be unleashed to defined labelling of intrinsically disordered and native proteins, in vitro and in cellulo, respectively. Next, these concepts will be expanded to be merged with intramolecular PRE probes to combine to date mutually exclusive spectroscopic properties. InProSpecT (Innovative Protein labelling strategies for Spectroscopic high resolution Techniques) pushes a bottom-up approach, from fluorophore design and labelling strategies ultimately linking two worlds to allow unprecedented, simultaneous studies of protein distances and dynamics.

Ámbito científico (EuroSciVoc)

Palabras clave

Programa(s)

Tema(s)

Régimen de financiación

HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European Fellowships

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Convocatoria de propuestas

(se abrirá en una nueva ventana) HORIZON-MSCA-2023-PF-01

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Coordinador

FORSCHUNGSVERBUND BERLIN EV
Aportación neta de la UEn
€ 173 847,36
Coste total
Sin datos