Projektbeschreibung
Wie sich Proteine bei Ladungstransferreaktionen strukturell anpassen
Proteine übernehmen beim Ladungstransfer, der für Funktionen wie Photosynthese und DNS-Reparatur entscheidend wichtig ist, eine Schlüsselrolle. Ungeachtet ihrer Bedeutung ist wenig darüber bekannt, wie sich die Proteine während dieser Ladungstransferreaktionen strukturell anpassen. Im Mittelpunkt des innerhalb der Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen unterstützten Projekts CRY TRSX stehen Cryptochrome – mit der Magnetorezeption bei Vögeln verknüpfte Proteine – und die Erforschung ihrer strukturellen Veränderungen während des Ladungstransfers. Mithilfe von Freie-Elektronen-Röntgenlasern werden die Forschenden zwei Cryptochrome vergleichen: eines von Rotkehlchen mit Zugaktivität und eines von Standtauben. Anhand der Untersuchung ihrer Unterschiede wird das Team dazu beitragen, herauszufinden, wie strukturelle Anpassungen Ladungstransferzustände stabilisieren und magnetische Sensorik zulassen. Die vorgeschlagene Forschungsarbeit könnte das Verständnis des Ladungstransfers verändern und aufzeigen, wie durch die Evolution Cryptochrome für ihre einzigartigen biologischen Funktionen optimiert wurden.
Ziel
Charge transfer is crucial in many biological processes, including photosynthesis, respiration, and DNA repair. While the kinetics of charge transfer are well studied, the associated protein structural dynamics that guide these reactions remain largely unexplored. This proposal aims to uncover, for the first time, the protein structural rearrangements that occur during charge transfer events, with a particular focus on avian cryptochromes involved in magnetoreception.
Our primary objective is to reveal the structural response of two cryptochromes during charge transfer events using cutting-edge time-resolved serial crystallography (SX) at X-ray free-electron lasers (XFEL) facilities. We intend to elucidate the structure and dynamics of the radical pair state in non-magnetoactive ClCRY4 from non-migratory pigeon (Columba livia) (Objective 1) and magnetoactive ErCRY4 from night-migratory European robin (Erithacus rubecula) (Objective 2). Through comparative analysis of the two samples, we aim to identify the structural adaptations that correlate with their differing biological responses to magnetic fields.
We hypothesize that highly directed structural rearrangements in proteins occur for stabilizing charge transfer states. This contrast current textbook knowledge. By focusing on radical pair states in cryptochromes, our comparative study between ErCRY4 and ClCRY4 will enable us to determine whether and how structural adaptations are aligned with their biological functions.
This research is poised to make a significant impact in charge transfer theory, and will provide the first structural basis to understand magnetosensing in crpytochromes. We anticipate establishing a new paradigm in which protein structural fluctuations actively drive charge transfer reactions, and may reveal evolutionary optimizations in how cryptchromes have facilitated this for optimization of their sensing functions.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: Das European Science Vocabulary.
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- Naturwissenschaften Geowissenschaften und verwandte Umweltwissenschaften Geologie Mineralogie Kristallographie
- Naturwissenschaften Biowissenschaften Biochemie Biomoleküle Proteine
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Schlüsselbegriffe
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
Programm/Programme
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
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HORIZON.1.2 - Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA)
HAUPTPROGRAMM
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Thema/Themen
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Finanzierungsplan
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European Fellowships
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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
(öffnet in neuem Fenster) HORIZON-MSCA-2024-PF-01
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Finanzieller Nettobeitrag der EU. Der Geldbetrag, den der Beteiligte erhält, abzüglich des EU-Beitrags an mit ihm verbundene Dritte. Berücksichtigt die Aufteilung des EU-Finanzbeitrags zwischen den direkten Begünstigten des Projekts und anderen Arten von Beteiligten, wie z. B. Dritten.
751 05 Uppsala
Schweden
Die Gesamtkosten, die dieser Organisation durch die Beteiligung am Projekt entstanden sind, einschließlich der direkten und indirekten Kosten. Dieser Betrag ist Teil des Gesamtbudgets des Projekts.