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Imaging Biomolecular Self-Assembly with a Molecular Photonic Scale

Projektbeschreibung

Biomolekulare Interaktionen bis auf das einzelne Molekül abbildbar

Das EU-finanzierte Projekt PHOTOMASS will durch direkte Visualisierung molekularer Mechanismen neue Erkenntnisse über biomolekulare Interaktionen und ihre Selbstorganisation gewinnen. Die Forschungsarbeiten nutzen vor allem die jüngst von Projektpartnern entwickelte Massenphotometrie. Mit dieser Technik lassen sich einzelne gelöste Moleküle erkennen und abbilden sowie ihre Molmasse auf der Ebene eines Einzelmoleküls bestimmen. Hierbei werden zwei Methoden zur Untersuchung biomolekularer Interaktionen und Organisation vereint: die hochauflösende strukturbasierte und die niedrig aufgelöste lösungsbasierte. Aus dem Projekt ergeben sich vielfältige Anwendungsmöglichkeiten, zum Beispiel für die Visualisierung der Mechanismen der Kapsidorganisation in Viren, der Dynamik im Zytoskelett, der Amyloidaggregation oder anderer Mechanismen außerhalb der molekularen Biophysik.

Ziel

We propose to transform our understanding of biomolecular interactions and self-assembly by directly visualising the associated molecular mechanisms. To achieve this, we will capitalise on our recent development of interferometric scattering mass spectrometry (iSCAMS), which enables not only the detection and imaging of single biomolecules in solution, but also the accurate determination of their molecular mass at the single molecule level. These studies, and the development of the associated technology, will bridge the gap between high-resolution structural and low-resolution solution-based methods for studies of biomolecular interactions and assembly. We will achieve these ambitious goals by pursuing five interconnected objectives chosen according to their potential to maximise scientific and societal impact by addressing fundamental questions related to biological function and health: (1) Determine the physicochemical origins of mono- and polydispersity; (2) Visualise the mechanism of viral capsid assembly; (3) Reveal the molecular basis of cytoskeletal dynamics; (4) Capture the aggregation and inhibition of amyloid aggregation. These four system-oriented objectives will be accompanied by a technological objective, (5) aimed at implementing improvements in terms of dynamic range and resolution of iSCAMS required for studying self-assembly. As a consequence of the universal applicability of our approach for characterising molecular interactions, oligomeric distributions and dynamics in a facile fashion in solution, this ambitious project opens up a broad range of exciting applications beyond molecular biophysics in fields as drug-discovery, bioanalytical and biomedical science.

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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Gastgebende Einrichtung

THE CHANCELLOR, MASTERS AND SCHOLARS OF THE UNIVERSITY OF OXFORD
Netto-EU-Beitrag
€ 1 999 574,00
Adresse
WELLINGTON SQUARE UNIVERSITY OFFICES
OX1 2JD Oxford
Vereinigtes Königreich

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Region
South East (England) Berkshire, Buckinghamshire and Oxfordshire Oxfordshire
Aktivitätstyp
Higher or Secondary Education Establishments
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Gesamtkosten
€ 1 999 574,00

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