Descripción del proyecto
Determinar las interacciones proteicas y el desorden estructural en la superficie de una membrana
Las interacciones macromoleculares en las membranas biológicas desempeñan una función básica en distintos procesos como la señalización celular, el ensamblaje de maquinaria molecular y la regulación del tráfico vesicular. Sin embargo, la naturaleza transitoria y la dinámica de estas interacciones plantean un desafío tecnológico para su análisis. El proyecto BioDisOrder, financiado con fondos europeos, trabaja en el desarrollo de una nueva herramienta que combina espectroscopia de resonancia magnética nuclear (RMN) y simulaciones moleculares. Esta herramienta podría determinar la estructura, dinámica y cinética de interacciones complejas proteína-proteína y proteína-membrana en la superficie de la membrana, incluidos procesos que involucran sistemas desordenados que no se pueden tratar mediante metodologías contemporáneas. Con estas herramientas, los investigadores estudiarán la complejidad de la sinapsis neuronal y abordarán cuestiones clave en neurociencia.
Objetivo
Heterogeneous biomolecular mechanisms at the surface of cellular membranes are often fundamental to generate function and dysfunction in living systems. These processes are governed by transient and dynamical macromolecular interactions that pose tremendous challenges to current analytical tools, as the majority of these methods perform best in the study of well-defined and poorly dynamical systems. This proposal aims at a radical innovation in the characterisation of complex processes that are dominated by structural order and disorder, including those occurring at the surface of biological membranes such as cellular signalling, the assembly of molecular machinery, or the regulation vesicular trafficking.
I outline a programme to realise a vision where the combination of experiments and theory can delineate a new analytical platform to study complex biochemical mechanisms at a multiscale level, and to elucidate their role in physiological and pathological contexts. To achieve this ambitious goal, my research team will develop tools based on the combination of nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy and molecular simulations, which will enable probing the structure, dynamics, thermodynamics and kinetics of complex protein-protein and protein-membrane interactions occurring at the surface of cellular membranes. The ability to advance both the experimental and theoretical sides, and their combination, is fundamental to define the next generation of methods to achieve our transformative aims. We will provide evidence of the innovative nature of the proposed multiscale approach by addressing some of the great questions in neuroscience and elucidate the details of how functional and aberrant biological complexity is achieved via the fine tuning between structural order and disorder at the neuronal synapse.
Ámbito científico (EuroSciVoc)
CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural.
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- ciencias naturalesciencias físicastermodinámica
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Programa(s)
Régimen de financiación
ERC-COG - Consolidator GrantInstitución de acogida
80138 Napoli
Italia