Obiettivo
From a technological viewpoint photoreceptor proteins, the light-sensitive proteins involved in the sensing and response to light in a variety of organisms, represent biological light converters. Hence they are successfully utilized in a number of technological applications, e.g. the green-fluorescent protein used to visualize spatial and temporal information in cells. However, despite the ground-breaking nature of this utilization in life science and other disciplines, the attempts to design a photoreceptor for a particular application by protein mutation remains an open challenge. This is exactly the scope of my research proposal: the application of multi-scale modelling for the systematic design of biological photoreceptor mutants.
With this target in mind I will study representatives of two prominent photoreceptor proteins subfamilies which are of towering interest to experimentalists: proteorhodopsins and cyanobacteriochromes. Computer models of these proteins will be constructed using accurate multi-scale modeling. Their excitation energies and other properties (e.g. excited-state reactivity and efficiency) will be calculated using multireference methods that were shown to have an accuracy of <3 kcal/mol. The insights gained from simulations of the wild-type proteins will provide the basis for proposing mutations with altered photochemical properties: in essence to predict absorption and emission spectra, excited-state lifetime and quantum yields.
This research requires interactions across the disciplines, as the best candidates will be synthesized and characterized experimentally by collaborators. The outcome of these experiments will provide feedback to improve both the properties of the mutants and the simulation methodology. Ultimately this high-risk/high gain project should derive a comprehensive understanding that would result in novel biotechnological applications, e.g. optogenetic tools, fluorescent probes and biosensors.
Campo scientifico (EuroSciVoc)
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: Il Vocabolario Scientifico Europeo.
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- scienze naturali scienze biologiche biochimica biomolecole proteine
- scienze naturali scienze fisiche ottica spettroscopia spettroscopia di assorbimento
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Programma(i)
Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.
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H2020-EU.1.1. - EXCELLENT SCIENCE - European Research Council (ERC)
PROGRAMMA PRINCIPALE
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Argomento(i)
Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.
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Meccanismo di finanziamento
Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.
Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.
ERC-STG - Starting Grant
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Invito a presentare proposte
Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.
Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.
(si apre in una nuova finestra) ERC-2015-STG
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Contributo finanziario netto dell’UE. La somma di denaro che il partecipante riceve, decurtata dal contributo dell’UE alla terza parte collegata. Tiene conto della distribuzione del contributo finanziario dell’UE tra i beneficiari diretti del progetto e altri tipi di partecipanti, come i partecipanti terzi.
91904 JERUSALEM
Israele
I costi totali sostenuti dall’organizzazione per partecipare al progetto, compresi i costi diretti e indiretti. Questo importo è un sottoinsieme del bilancio complessivo del progetto.