Opis projektu
Innowacyjna metoda charakterystyki strukturalnej białek błonowych
Wiele ludzkich białek to metaloproteiny, które do pełnienia swoich funkcji biologicznych wymagają wiązania z metalem lub kofaktorem zawierającym metal. Metaloproteiny odgrywają kluczową rolę w transporcie jonów metali, homeostazie i reakcjach redoks, dlatego tak ważne jest zrozumienie ich struktury molekularnej i właściwości biochemicznych. Celem finansowanego przez Europejską Radę ds. Badań Naukowych projektu P-MEM-NMR jest przezwyciężenie wyzwań technicznych związanych z charakterystyką struktury i dynamiki integralnych białek błonowych. Naukowcy zoptymalizują niedawno opracowaną metodę magnetycznego rezonansu jądrowego wykorzystującą wirowanie pod kątem magicznym (MAS-NMR) w celu odkrycia zależności między strukturą a aktywnością w integralnych metaloenzymach. Dzięki ich pracy powstanie metoda umożliwiająca charakterystykę strukturalną ważnych procesów komórkowych, która znajdzie szerokie zastosowanie w wielu dziedzinach, pomagając pokonać współczesne wyzwania, przed jakimi stoją nauki molekularne i chemiczne.
Cel
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.
Dziedzina nauki (EuroSciVoc)
Klasyfikacja projektów w serwisie CORDIS opiera się na wielojęzycznej taksonomii EuroSciVoc, obejmującej wszystkie dziedziny nauki, w oparciu o półautomatyczny proces bazujący na technikach przetwarzania języka naturalnego.
Klasyfikacja projektów w serwisie CORDIS opiera się na wielojęzycznej taksonomii EuroSciVoc, obejmującej wszystkie dziedziny nauki, w oparciu o półautomatyczny proces bazujący na technikach przetwarzania języka naturalnego.
- nauki przyrodniczenauki chemicznechemia organicznareakcje organiczne
- nauki przyrodniczenauki biologicznebiochemiabiocząsteczkibiałka
- nauki przyrodniczenauki biologicznebiochemiabiocząsteczkilipidy
- nauki przyrodniczenauki fizyczneoptykaspektroskopiaspektroskopia absorpcyjna
- nauki przyrodniczenauki chemicznekataliza
Aby użyć tej funkcji, musisz się zalogować lub zarejestrować
Słowa kluczowe
Program(-y)
Temat(-y)
System finansowania
ERC-COG - Consolidator GrantInstytucja przyjmująca
75794 Paris
Francja