Obiettivo
Phospholipase A2 is a member of an important class of lipid degrading enzymes. To design relevant mutants of possible industrial significance and inhibitors of pharmaceutical use it is necessary to understand the molecular basis of the function of the enzyme. One interesting aspect of the activity of these enzymes is much higher activity for phospholipids in aggregates such as micelles and monolayers than for single phospholipid molecules in water.
The general objective of this project is to understand how phospholipase A2 binds monomeric phospholipids and develop computational tools for targeting the most effective amino acids to substitute to modify molecular properties.
Simulation of a phospholipase A2 monomeric substrate complex:
Molecular simulation of a modelled phospholipase, calcium and phospholipid complex in water suggested that the substrate is located by relatively few directional interactions. These are primarily the interaction of 1 phosphate oxygen and the carbonyl oxygen of the cleaved bond with the calcium ion. The role of tyrosine 69 in further orientating the substrate, by hydrogen bonding and other phosphate oxygen, is suggested by the modelling but does not persist during the 48 ps simulation. This interaction may be more important when aggregated substrate are bound to the enzyme. The water molecule that is the proposed nucleophile is present during the simulation although it approaches the calcium ion.
Charge engineering:
The effect of mutating an uncharged nitrogen-terminal alpha helix capping residue to a charged residue (N89D) has been investigated. The residue was not less stable than expected (the stabilities of 2 other mutants were as expected). Finite difference calculations on this mutant indicate the large, compensating differences in interaction energies that yield the relatively small overall change in stability of this mutant. Hence a small error in the individual components give a large error in the overall stability. The activity of the double mutant N89D/E92K is low and suggests that residue 92 is important in interacting with aggregated substrate either directly or possibly via calcium.
A reasonable understanding of how phospholipase A2 binds monomeric substrates has been obtained. This understanding is being exploited in engineering phopholipases A2 with modified specificities. Simple electrostatic calculations have been fairly successful in predicting the change in stability of proteins due to charge engineering. Improved calculations indicate large compensating interaction energies for the mutant that did not behave as expected. The activity of a double mutant N89D/E92K is low and suggests that residue 92 is important in interacting with aggregated substrates either directly or possibly via calcium. An understanding of the dynamic behaviour of monolayers of phospholipids has also developed. The monolayers are intrinsically more flexible than bilayers. Explicit description of the water appears to be essential to describe the behaviour of amphiphile monolayers. Simulation of the monolayer-phospholipase complex is now in progress.
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.
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- scienze naturali scienze chimiche chimica inorganica metalli alcalino terrosi
- scienze naturali scienze biologiche biochimica biomolecole lipidi
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- scienze naturali scienze biologiche biochimica biomolecole proteine enzimi
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Programma(i)
Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.
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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.
Dati non disponibili
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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.
Dati non disponibili
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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.
Coordinatore
RG2 9AT Reading
Regno Unito
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.