Skip to main content
Przejdź do strony domowej Komisji Europejskiej (odnośnik otworzy się w nowym oknie)
polski pl
CORDIS - Wyniki badań wspieranych przez UE
CORDIS

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

Opis projektu

Dynamiczne mapowanie przesyłu protonów w białkach

Przesył protonów w białkach, czyli proces polegający na przemieszczaniu się dodatniego jonu wodoru (protonu) wzdłuż określonej ścieżki, stanowi podstawę procesów energetycznych zachodzących w komórkach, katalizy enzymatycznej, przesyłu sygnałów oraz innych funkcji biologicznych. Dotychczas nie udało się zbadać tego dynamicznego procesu i powiązanych z nim ścieżek sygnalizacyjnych. Zespół finansowanego ze środków działania „Maria Skłodowska-Curie” projektu TrackingProtons obrał za cel monitorowanie przesyłu protonów w czasie rzeczywistym. Wykorzystując światłoczułe aminokwasy niekanoniczne – naturalne lub syntetyczne aminokwasy, które nie należą do dwudziestu wariantów kodowanych genetycznie, zespół zamierza połączyć światłoczuły aminokwas donorowy i akceptor protonów w jednej strukturze białkowej. Wzbudzenie optyczne zainicjuje przesył protonów, który naukowcy zamierzają śledzić za pomocą ultraszybkiej spektroskopii fluorescencyjnej i podczerwonej.

Cel

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.

Dziedzina nauki (EuroSciVoc)

Słowa kluczowe

Program(-y)

Temat(-y)

System finansowania

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

Wyświetl wszystkie projekty finansowane w ramach tego programu finansowania

Zaproszenie do składania wniosków

(odnośnik otworzy się w nowym oknie) HORIZON-MSCA-2025-PF

Wyświetl wszystkie projekty finansowane w ramach tego zaproszenia

Koordynator

THE UNIVERSITY OF SHEFFIELD
Wkład UE netto
€ 276 187,92
Adres
FIRTH COURT WESTERN BANK
S10 2TN SHEFFIELD
Zjednoczone Królestwo
Region
Yorkshire and the Humber South Yorkshire Sheffield
Rodzaj działalności
Higher or Secondary Education Establishments
Linki
Koszt całkowity
Brak danych