Projektbeschreibung
Synthetische Rezeptoren zum Transport von Nukleotiden durch biologische Membranen
Zellen sind von biologischen Membranen umgeben, die als Barriere vor der Umgebung dienen, aber auch die Kommunikation erleichtern, beispielsweise für den selektiven Transport von Molekülen. Der Ionentransport in Zellen geschieht nicht passiv, sondern wird von speziellen Proteinen durchgeführt, die sich in der Zellmembran befinden. Das zentrale Ziel des EU-finanzierten Projekts ORGANITRA ist es, synthetische Rezeptoren zu entwickeln, die Phosphat und phosphorylierte Verbindungen wie Nukleotide durch Membranen transportieren können. Die Forschenden werden mit Gerüsten und kombinatorischer Chemie synthetische Rezeptoren erzeugen, die eingesetzt werden können, um selektiv Nukleotide in Liposomen und Zellen einzuführen. Die Ergebnisse von ORGANITRA werden neue Möglichkeiten in den Bereichen Biochemie und Biotechnologie eröffnen.
Ziel
This ORGANITRA project addresses transmembrane transport. Lipid bilayer membranes not only define the borders of cells and their compartments but are also implicated in metabolic processes and signal transduction. Membranes function as impermeable barriers for ionic and hydrophilic species which can only cross the membrane with the aid of dedicated membrane proteins.
For biotechnological and biophysical applications, the development of anion carriers that can bind an anion and transport it across the lipid bilayer could be of great relevance. In this project, synthetic anion receptors will be developed to bind biologically relevant organic phosphorylated compounds, like nucleotides. These receptors will then be used to transport these organophosphates across membranes.
The receptors will be synthesised by dynamic combinatorial chemistry. Building blocks containing urea or thiourea groups, for efficient phosphate binding, will be connected to multi-armed scaffolds by hydrazone groups. The dynamic character of these bonds will be used to identify efficient receptors from libraries of compounds, using different phosphorylated compounds as templates. With this approach, selective receptors for different nucleotides and related compounds can be obtained.
The transport performance of the receptors will be evaluated with newly developed assays. Liposomes will be used as model systems and transport will be monitored by fluorescence spectroscopy using the quenching of the emission of an encapsulated phosphate sensitive dye. Additionally, the mechanism of the transport processes will be elucidated by fluorescence and 1H and 31P NMR spectroscopies.
Transmembrane carriers for phosphorylated compounds will make it possible to selectively introduce nucleotides into liposomes and cells, opening the way to fuel enzymes with adenosine triphosphate (ATP) in liposomes as biotechnological nanoreactors and to study nucleotide-dependent biochemical processes in cells.
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: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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- NaturwissenschaftenBiowissenschaftenGenetikNukleotid
- NaturwissenschaftenNaturwissenschaftenOptikSpektroskopie
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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
(öffnet in neuem Fenster) ERC-2018-STG
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1050 Bruxelles / Brussel
Belgien