Descrizione del progetto
Una piattaforma innovativa per identificare le proteine individuali all’interno di cellule singole
La capacità di identificare le proteine individuali all’interno di una cellula singola trasformerebbe la ricerca sulla proteomica e la biomedicina. Il progetto NanoProt-ID, finanziato dall’UE, svilupperà un metodo per l’analisi a livello proteomico con una risoluzione a singola proteina. Gli studi di bioinformatica hanno dimostrato che oltre il 99 % delle proteine può essere identificato dall’ordine in cui la lisina, la cisteina e la metionina appaiono lungo la catena proteica. Secondo l’ipotesi del progetto, la marcatura dei tre residui con fluorofori distinti e il loro inserimento attraverso nanopori allo stato solido dotati di amplificatori plasmonici personalizzati generano una fluorescenza multicolore, impronte con traccia temporale che rappresentano in modo unico le proteine nel proteoma. I ricercatori intendono far crescere questa piattaforma per consentire l’analisi di migliaia di proteine diverse in pochi minuti.
Obiettivo
To date, antibody-free protein identification methods have not reached single-molecule precision. Instead, they rely on averaging from many cells, obscuring the details of important biological processes. The ability to identify each individual protein from within a single cell would transform proteomics research and biomedicine. However, single protein identification (ID) presents a major challenge, necessitating a breakthrough in single-molecule sensing technologies.
We propose to develop a method for proteome-level analysis, with single protein resolution. Bioinformatics studies show that >99% of human proteins can be uniquely identified by the order in which only three amino-acids, Lysine, Cysteine, and Methionine (K, C and M, respectively), appear along the proteins’ chain. By specifically labelling K, C and M residues with three distinct fluorophores, and threading them, one by one, through solid-state nanopores equipped with custom plasmonic amplifiers, we hypothesize that we can obtain multi-color fluorescence time-trace fingerprints uniquely representing most proteins in the human proteome. The feasibility of our method will be established by attaining 4 main aims: i) in vitro K,C,M protein labelling, ii) development of a machine learning classifier to uniquely ID proteins based on their optical fingerprints, iii) fabrication of state-of-the-art plasmonic nanopores for high-resolution optical sensing of proteins, and iv) devising methods for regulating the translocation speed to enhance the signal to noise ratio. Next, we will scale up our platform to enable the analysis of thousands of different proteins in minutes, and apply it to sense blood-secreted proteins, as well as whole proteomes in pre- and post-metastatic cancer cells. NanoProt-ID constitutes the first and most challenging step towards the proteomic analysis of individual cells, opening vast research directions and applications in biomedicine and systems biology.
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.
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.
- scienze naturali scienze biologiche biochimica biomolecole proteine proteomica
- ingegneria e tecnologia ingegneria elettrica, ingegneria elettronica, ingegneria informatica ingegneria elettronica sensori
- scienze mediche e della salute medicina clinica oncologia
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Parole chiave
Parole chiave del progetto, indicate dal coordinatore del progetto. Da non confondere con la tassonomia EuroSciVoc (campo scientifico).
Parole chiave del progetto, indicate dal coordinatore del progetto. Da non confondere con la tassonomia EuroSciVoc (campo scientifico).
Programma(i)
Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.
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.
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.
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-ADG - Advanced 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-2018-ADG
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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.
32000 Haifa
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.