Skip to main content
Vai all'homepage della Commissione europea (si apre in una nuova finestra)
italiano it
CORDIS - Risultati della ricerca dell’UE
CORDIS

Real-time mapping of protein proton dynamics through photoresponsive non-canonical amino acids and ultrafast spectroscopy

Descrizione del progetto

Mappatura dinamica del trasferimento di protoni nelle proteine

Il trasferimento di protoni nelle proteine – processo in cui uno ione idrogeno positivo (protone) si sposta lungo un percorso – è alla base dell’energetica cellulare, della catalisi enzimatica, della trasduzione del segnale e di altre funzioni biologiche. Il processo dinamico di trasferimento e i percorsi correlati che vengono attraversati sono in gran parte sconosciuti. Con il sostegno del programma di azioni Marie Skłodowska-Curie, il progetto TrackingProtons intende monitorare il trasferimento di protoni in tempo reale. Sfruttando aminoacidi non canonici fotosensibili – aminoacidi naturali o sintetici non compresi tra i 20 codificati geneticamente – il progetto incorporerà un aminoacido donatore fotosensibile e un accettore di protoni nella stessa proteina di impalcatura. L’eccitazione ottica darà origine alla forza motrice per il trasferimento di protoni, che verrà monitorato utilizzando tecniche complementari di spettroscopia a fluorescenza ultraveloce e spettroscopia infrarossa.

Obiettivo

Proton transfer (PT) underpins a wide range of protein functions in biology, including bioenergetics, enzymatic catalysis, pH regulation, protein stability, membrane transport, and signal transduction. Despite its central role, directly mapping PT pathways inside proteins remains a major challenge, as current methods typically capture only the end products of PT rather than the transfer process itself. TrackingProtons seeks to overcome this limitation by establishing a new strategy to initiate and monitor PT in real time using genetically encoded, light-sensitive non-canonical amino acids (ncAAs). These ncAAs act as photoacids and photobases that undergo large, reversible pKa shifts upon optical excitation, creating a strong driving force for PT between defined sites within proteins. The project will develop an orthogonal genetic code expansion system to enable site-specific dual incorporation of a proton donor and acceptor into the same protein scaffold. Carbonic anhydrase, a prototypical PT enzyme, will serve as the model system, with PT dynamics tracked using complementary ultrafast fluorescence and infrared spectroscopy. This approach will provide the first direct observation of PT trajectories with molecular precision, offering transformative insights into proton-coupled processes across biology. Beyond advancing fundamental understanding, the project will establish expertise at the interface of protein engineering and ultrafast spectroscopy, supporting the applicant’s progression toward scientific independence.

Campo scientifico (EuroSciVoc)

Parole chiave

Programma(i)

Argomento(i)

Meccanismo di finanziamento

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

Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito di questo schema di finanziamento

Invito a presentare proposte

(si apre in una nuova finestra) HORIZON-MSCA-2025-PF

Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito del bando

Coordinatore

THE UNIVERSITY OF SHEFFIELD
Contributo netto dell'UE
€ 276 187,92
Indirizzo
FIRTH COURT WESTERN BANK
S10 2TN SHEFFIELD
Regno Unito
Regione
Yorkshire and the Humber South Yorkshire Sheffield
Tipo di attività
Higher or Secondary Education Establishments
Collegamenti
Costo totale
Nessun dato