Projektbeschreibung
Bahnbrechende Sensortechnologie rückt Einzelmolekül-Protein-Wechselwirkungen in den Fokus
Proteine sind die Arbeitspferde der Zellen, die für fast jede Aufgabe, die eine Zelle ausführt, verantwortlich sind: von der Aufrechterhaltung der Zellform über die Herstellung von Zellbestandteilen bis hin zur Vermittlung von inter- und intrazellulären Signalen und zellulären Reaktionen auf eine sich verändernde Umgebung. Sie bestehen aus Hunderten oder Tausenden von Aminosäuren in Ketten, die komplexe dreidimensionale Konformationen annehmen. Ihre Aktivität hängt von Wechselwirkungen mit anderen Molekülen ab, die wiederum von dynamischen Veränderungen im Protein selbst abhängen. Häufig sind Proteine in großer Zahl vorhanden, um schnell auf ihre sich verändernde Umgebung zu reagieren. Sie arbeiten dann zusammen, um komplexe Aufgaben auszuführen. Die Erfassung der Dynamik dieser intermolekularen Interaktionen auf Einzelmolekülebene ist der Schlüssel zum Verständnis der Rolle von Proteinen sowohl bei Krankheiten als auch bei guter Gesundheit. Im EU-finanzierten Projekt MultiSense wird ein Nanoplasmoniksensor entwickelt, der genau das realisieren soll und die derzeitigen Einschränkungen von Einzelmolekülsensoren bei dieser riesigen Aufgabe überwinden kann. Die Sensortechnik wird mit jedem Mikroskop der Forschungsklasse kompatibel sein und ein neues Zeitalter der Entdeckung von intermolekularen Interaktionen und Proteinfunktionen unterstützen.
Ziel
I will develop a single-molecule sensor that reveals multi-protein dynamics at micromolar concentrations to provide new understanding of how protein machinery functions in real-time. Proteins and their interactions are the cornerstone of biological processes. The dynamic cooperation between multiple species is key to most processes including chaperone-mediated protein folding, signal transduction, and metabolism. The dynamics of these processes is fast and adaptive due to a tailored combination of low affinity and high concentration. Current single-molecule sensors cannot capture these dynamics because (1) they only work in dilute solutions which perturbs the dynamics or (2) they only resolve a single species. Capturing dynamics of protein machinery at physiological conditions therefore remains one of the grand challenges in the field.
MultiSense will develop a nanoplasmonic sensor to provide the opportunity to reveal multi-molecular protein dynamics at micromolar concentrations. This will be achieved by (a) developing technology to resolve and interpret multi-protein interactions and cooperation using Frster Resonance Energy Transfer in the confined near-field of a plasmonic particle, and (b) using this technology to provide the first real-time picture of chaperone-mediated protein folding at physiological conditions. This will contribute to unraveling why chaperones fail to induce proper folding or prevent protein aggregation in the context of diseases.
The proposed method can be implemented on any research-grade microscope and can be generalized to any protein by applying the proper particle functionalization. This will inspire other researchers to study dynamic cooperation in protein machinery to unravel complex molecular mechanisms. In the long term the small size and biocompatibility of metal nanoparticles will enable studies of protein interactions at the single-molecule level in their natural environment, a living cell.
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: Das European Science Vocabulary.
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: Das European Science Vocabulary.
- Naturwissenschaften Biowissenschaften Biochemie Biomoleküle Proteine
- Naturwissenschaften Naturwissenschaften Optik Mikroskopie
- Technik und Technologie Elektrotechnik, Elektronik, Informationstechnik Elektrotechnik Sensoren
- Technik und Technologie Nanotechnologie Nanomaterialien
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Schlüsselbegriffe
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
Programm/Programme
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
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H2020-EU.1.1. - EXCELLENT SCIENCE - European Research Council (ERC)
HAUPTPROGRAMM
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Thema/Themen
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Finanzierungsplan
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
ERC-COG - Consolidator Grant
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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
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(öffnet in neuem Fenster) ERC-2019-COG
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Finanzieller Nettobeitrag der EU. Der Geldbetrag, den der Beteiligte erhält, abzüglich des EU-Beitrags an mit ihm verbundene Dritte. Berücksichtigt die Aufteilung des EU-Finanzbeitrags zwischen den direkten Begünstigten des Projekts und anderen Arten von Beteiligten, wie z. B. Dritten.
5612 AE Eindhoven
Niederlande
Die Gesamtkosten, die dieser Organisation durch die Beteiligung am Projekt entstanden sind, einschließlich der direkten und indirekten Kosten. Dieser Betrag ist Teil des Gesamtbudgets des Projekts.