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Structure of paramagnetic integral membrane metalloproteins by MAS-NMR

Projektbeschreibung

Neuartige Methode zur strukturellen Charakterisierung von Membranproteinen

Viele menschliche Proteine sind Metalloproteine und benötigen die Bindung eines Metalls oder eines metallhaltigen Kofaktors, um zu funktionieren. Metalloproteine spielen eine zentrale Rolle beim Transport von Metallionen, bei der Homöostase und bei Redoxreaktionen. Daher ist es notwendig, ihre molekulare Struktur und Biochemie zu verstehen. Das Ziel des vom Europäischen Forschungsrat finanzierten Projekts P-MEM-NMR-Projekt ist, die mit der Aufklärung der Struktur und Dynamik integraler Membranproteine verbundenen technischen Herausforderungen zu bewältigen. Die Forschenden werden ein erst kürzlich entwickeltes Verfahren der Magic-Angle-Spinning-Kernresonanzspektroskopie (MAS-NMR) optimieren, um die Struktur-Aktivitäts-Beziehungen in integralen Membran-Metalloenzymen aufzuklären. Das Projektteam wird eine breit anwendbare Methode zur strukturellen Charakterisierung lebenswichtiger zellulärer Prozesse liefern, die den aktuellen Herausforderungen in den Molekular- und Chemiewissenschaften gerecht wird.

Ziel

Integral membrane metalloproteins are involved in the transport and homeostasis of metal ions, as well as in key redox reactions that have a tremendous impact on many fields within life sciences, environment, energy, and industry.
Most of our understanding of fine details of biochemical processes derives from atomic or molecular structures obtained by diffraction methods on single crystal samples. However, in the case of integral membrane systems, single crystals large enough for X-ray diffraction cannot be easily obtained, and the problem of structure elucidation is largely unsolved.
We have recently pioneered a breakthrough approach using Magic-Angle Spinning Nuclear Magnetic Resonance (MAS-NMR) for the atomic-level characterization of paramagnetic materials and complex biological macromolecules. The proposed project aims to leverage these new advances through a series of new concepts i) to improve the resolution and sensitivity of MAS-NMR from nuclei surrounding a paramagnetic metal ion, such as e.g. cobalt, nickel and iron, and ii) to extend its applicability to large integral membrane proteins in lipid membrane environments. With these methods, we will enable the determination of structure-activity relationships in integral membrane metalloenzymes and transporters, by combining the calculation of global structure and dynamics with measurement of the electronic features of metal ions.
These goals require a leap forward with respect to today’s protocols, and we propose to achieve this through a combination of innovative NMR experiments and isotopic labeling, faster MAS rates and high magnetic fields. As outlined here, the approaches go well beyond the frontier of current research. The project will yield a broadly applicable method for the structural characterization of essential cellular processes and thereby will provide a powerful tool to solve challenges at the forefront of molecular and chemical sciences today.

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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Schlüsselbegriffe

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.

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.

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.

ERC-COG - Consolidator Grant

Alle im Rahmen dieses Finanzierungsinstruments finanzierten Projekte anzeigen

Aufforderung zur Vorschlagseinreichung

Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.

(öffnet in neuem Fenster) ERC-2014-CoG

Alle im Rahmen dieser Aufforderung zur Einreichung von Vorschlägen finanzierten Projekte anzeigen

Gastgebende Einrichtung

CENTRE NATIONAL DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE CNRS
Netto-EU-Beitrag

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.

€ 2 499 375,00
Gesamtkosten

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.

€ 2 499 375,00

Begünstigte (1)

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