Description du projet
Élucidation des interactions protéiques et des troubles structurels à la surface de la membrane
Les interactions macromoléculaires au niveau des membranes biologiques jouent un rôle central dans divers processus, notamment la signalisation cellulaire, l’assemblage de la machinerie moléculaire et la régulation du trafic vésiculaire. Cependant, le caractère transitoire et la dynamique de ces interactions posent un défi technologique à leur analyse. Le projet BioDisOrder, financé par l’UE, développe actuellement un nouvel outil qui combine la spectroscopie par résonance magnétique nucléaire (RMN) et les simulations moléculaires. Cet outil pourrait contribuer à déterminer la structure, la dynamique et la cinétique des interactions complexes protéine-protéine et protéine-membrane à la surface de la membrane, notamment les processus qui impliquent des systèmes désordonnés non traitables avec les méthodologies actuelles. Grâce à ces outils, les chercheurs étudieront la complexité de la synapse neuronale et aborderont des questions clés en neuroscience.
Objectif
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.
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: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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- sciences naturellessciences physiquesthermodynamique
- sciences naturellessciences physiquesoptiquespectroscopie
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Programme(s)
Appel à propositions
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80138 Napoli
Italie