Objectif
Channelrhodopsins are type-I rhodopsin proteins found in green algae that function as sensory photoreceptors and turn into ion channels under illumination. Upon light absorbance, the retinal moiety induces a conformational change on the protein that opens a channel through which ions can pass.
Neurons expressing channelrhodopsin-2 (ChR2) can be depolarized rapidly and reversibly by illumination, hence allowing control of the activation/inactivation of neurons in specific locations of the brain. For this reason, ChR2 has been used widely in optogenetics to study neuronal circuits and disorders in the brain, and to restore light sensitivity and visual capabilities in damaged retinas. However, in contrast to closely related bacteriorhodopsins or halorhodopsins, very little is known about their structure, light cycle and mechanism of action. The current structural evidences of ChR2 is limited to 1) the 6 Å projection map obtained by cryo-electron microscopy that contains a mixture of light (open channel) and dark (closed channel) states; and 2) the 2.3 Å X-ray structure of the dark state of a ChR1/ChR2 chimera.
In the present proposal, we aim at elucidating the structure, properties and mechanism of action of the transient species of ChR2 during its photochemical cycle by means of theoretical methods and in close collaboration with the experimental biophysics groups of the host institute.
The mechanisms of ion transport and channel opening will be simulated by enhanced sampling and free energy methods. Specific quantum-mechanics/molecular-mechanics (QM/MM) force matching force field will be generated ad hoc for the retinal moiety in the ChR2 environment. The model structures generated for the closed, open, and desensitized states will be validated 1) by comparison of the QM/MM spectroscopic properties of the model with experimental observations; and 2) by comparison to electron microscopy structures using a Bayesian analysis method recently developed in the host group.
Champ scientifique (EuroSciVoc)
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN. Voir: Le vocabulaire scientifique européen.
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- sciences naturelles sciences biologiques biochimie biomolécule acide nucléique
- sciences naturelles sciences physiques physique quantique
- sciences naturelles sciences biologiques biochimie biomolécule protéines
- sciences naturelles sciences physiques optique microscopie electron microscopy
- sciences naturelles sciences physiques optique spectroscopie spectrométrie d’absorption
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Programme(s)
Programmes de financement pluriannuels qui définissent les priorités de l’UE en matière de recherche et d’innovation.
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H2020-EU.1.3. - EXCELLENT SCIENCE - Marie Skłodowska-Curie Actions
PROGRAMME PRINCIPAL
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H2020-EU.1.3.2. - Nurturing excellence by means of cross-border and cross-sector mobility
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Thème(s)
Les appels à propositions sont divisés en thèmes. Un thème définit un sujet ou un domaine spécifique dans le cadre duquel les candidats peuvent soumettre des propositions. La description d’un thème comprend sa portée spécifique et l’impact attendu du projet financé.
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Régime de financement
Régime de financement (ou «type d’action») à l’intérieur d’un programme présentant des caractéristiques communes. Le régime de financement précise le champ d’application de ce qui est financé, le taux de remboursement, les critères d’évaluation spécifiques pour bénéficier du financement et les formes simplifiées de couverture des coûts, telles que les montants forfaitaires.
Régime de financement (ou «type d’action») à l’intérieur d’un programme présentant des caractéristiques communes. Le régime de financement précise le champ d’application de ce qui est financé, le taux de remboursement, les critères d’évaluation spécifiques pour bénéficier du financement et les formes simplifiées de couverture des coûts, telles que les montants forfaitaires.
MSCA-IF-EF-ST - Standard EF
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Appel à propositions
Procédure par laquelle les candidats sont invités à soumettre des propositions de projet en vue de bénéficier d’un financement de l’UE.
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(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) H2020-MSCA-IF-2014
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La contribution financière nette de l’UE est la somme d’argent que le participant reçoit, déduite de la contribution de l’UE versée à son tiers lié. Elle prend en compte la répartition de la contribution financière de l’UE entre les bénéficiaires directs du projet et d’autres types de participants, tels que les participants tiers.
80539 MUNCHEN
Allemagne
Les coûts totaux encourus par l’organisation concernée pour participer au projet, y compris les coûts directs et indirects. Ce montant est un sous-ensemble du budget global du projet.