Descripción del proyecto
Nuevos conocimientos sobre la mecánica de las proteínas
Las fuerzas mecánicas tienen una gran importancia a la hora de determinar la forma en que las proteínas se pliegan, se unen y controlan el comportamiento celular. Cada vez hay más pruebas de que los enlaces de captura, que son interfaces proteínicas poco frecuentes, aumentan su resistencia al ser sometidos a fuerzas mecánicas. No obstante, con los datos y modelos actuales no es posible predecirlas ni diseñarlas. En el proyecto PHENOMECHANICAL, financiado por el Consejo Europeo de Investigación, se desarrollará una plataforma de alto rendimiento para medir las interacciones entre proteínas sometidas a fuerzas mecánicas. La novedad de este planteamiento radica en que vinculará la mecanoestabilidad de las proteínas con una lectura de secuenciación del ADN. De este modo, se podrán aplicar métodos de aprendizaje automático para inferir el comportamiento de los enlaces de captura directamente a partir de la estructura de las proteínas. El nuevo planteamiento de PHENOMECHANICAL ayudará a esclarecer las reglas de diseño de los enlaces de captura y sentará las bases para el diseño de variantes sintéticas con propiedades ajustables.
Objetivo
Mechanical forces that steer protein interactions and folding play pivotal roles in biology. They shape cellular fate, and are critical factors in both pathogen adhesion and immune response. Catch bonds, atypical interfaces that increase their bound lifetime under mechanical force, play a central role in these processes. At present, we have no model nor datasets large enough to predict if an interaction is a catch bond from its structure without doing experiments, let alone design new catch bonds.
Single molecule force spectroscopy (SMFS) methods investigate the mechanics of proteins involved in these processes. These techniques typically have high force resolution, but extremely low throughput. An exhaustive database of proteins characterized by SMFS in the past 30 years contains only 85 entries. The overall aim of this proposal is to establish methods that allow large scale measurement of the mechanics of protein-protein interactions under force, first on hundreds, and finally on thousands of catch bonds: library-scale mechanical phenotyping. The key innovation proposed here is to link mechanostability, that is bond lifetime under an externally applied force, to a DNA-sequencing based readout by coupling phenotype to sequencing-readable genotype. Force resolution will be comparable to established flow-stretching assays, while throughput will increase by at least 2 orders of magnitude.
The increased throughput will be leveraged to identify the design principles of catch bonds using de novo protein design. Ultimately, I aim to engineer new-to-nature de novo catch bonds with tunable lifetimes under force, which could find application in new biomaterials or as synthetic force-steered cell receptors. The interplay of design and high throughput testing will create large, hypothesis driven computational and experimental datasets of protein mechanics suitable to machine learning approaches, possibly opening ways to infer catch bonding behavior solely based on structure.
Ámbito científico (EuroSciVoc)
CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural. Véas: El vocabulario científico europeo..
CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural. Véas: El vocabulario científico europeo..
- ciencias naturales informática y ciencias de la información base de datos
- ciencias naturales ciencias biológicas bioquímica biomoléculas proteínas
- ingeniería y tecnología biotecnología industrial biomaterial
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Programa(s)
Programas de financiación plurianuales que definen las prioridades de la UE en materia de investigación e innovación.
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HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC)
PROGRAMA PRINCIPAL
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Tema(s)
Las convocatorias de propuestas se dividen en temas. Un tema define una materia o área específica para la que los solicitantes pueden presentar propuestas. La descripción de un tema comprende su alcance específico y la repercusión prevista del proyecto financiado.
Las convocatorias de propuestas se dividen en temas. Un tema define una materia o área específica para la que los solicitantes pueden presentar propuestas. La descripción de un tema comprende su alcance específico y la repercusión prevista del proyecto financiado.
Régimen de financiación
Régimen de financiación (o «Tipo de acción») dentro de un programa con características comunes. Especifica: el alcance de lo que se financia; el porcentaje de reembolso; los criterios específicos de evaluación para optar a la financiación; y el uso de formas simplificadas de costes como los importes a tanto alzado.
Régimen de financiación (o «Tipo de acción») dentro de un programa con características comunes. Especifica: el alcance de lo que se financia; el porcentaje de reembolso; los criterios específicos de evaluación para optar a la financiación; y el uso de formas simplificadas de costes como los importes a tanto alzado.
HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants
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Convocatoria de propuestas
Procedimiento para invitar a los solicitantes a presentar propuestas de proyectos con el objetivo de obtener financiación de la UE.
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(se abrirá en una nueva ventana) ERC-2025-STG
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Aportación financiera neta de la UE. Es la suma de dinero que recibe el participante, deducida la aportación de la UE a su tercero vinculado. Considera la distribución de la aportación financiera de la UE entre los beneficiarios directos del proyecto y otros tipos de participantes, como los terceros participantes.
80539 MUNCHEN
Alemania
Los costes totales en que ha incurrido esta organización para participar en el proyecto, incluidos los costes directos e indirectos. Este importe es un subconjunto del presupuesto total del proyecto.