Objectif
Problem:
A high resolution structure alone cannot provide a full understanding of protein structure-function relationships. It is necessary to know also the forces that form the basis of protein functional properties. Among these forces, the fundamental importance of electrostatic interactions is evident from the pH, ionic strength and counterion dependence of protein function. No general and comprehensive approach exists to predict the pK values of titratable groups and hence the ionization behaviour of proteins. Existing theories and computational methods do not account for the conformational heterogeneity of proteins in solution nor for the relationship between electrostatics and the thermodynamics of protein-solvent interactions.
Solution
The main goal of the work proposed in this project is to improve this situation by developing better theoretical and computational methods to describe electrostatic interactions. This goal will be achieved through a combination of experimental and theoretical methods, using well defined model proteins. For this purpose a multi-disciplinary consortium of 7 teams from 5 Member States of the EU has been drawn together. Among them, 4 are academic groups and 3 are industrial enterprises.
Activities
(i) Determination of the solution structures of proteins and their pH dependent conformational equilibria by improved multidimensional heteronuclear NMR spectroscopy.
(ii) Analysis of the effect of electrostatics on the thermodynamics and kinetics of protein folding and catalysis. We will use leucine zippers and ribonuclease T1 as model proteins. Both proteins are ideally suited for a comprehensive analysis of the structural and thermodynamic parameters that form the basis of protein electrostatics. Results will be used to derive a more accurate description of electrostatic interactions, taking into account the conformational heterogeneity of proteins in solution, as well as the contribution of solvent structuring at the protein-water interface.
(iii) The new methodology will be applied to an analysis of
diisopropylfluorophosphatase, the structure of which will be solved during the course of the project, and to an analysis of the pH dependence of xylanase activity.
Major deliverables:
- A novel methodology for the prediction of electrostatic properties of proteins from structural data;
- A generic computer programme ready for distribution and marketing; - Improved multidimensional heteronuclear NMR spectroscopy techniques; - The three-dimensional structure of diisopropylfluorophosphatase in solution,a novel enzyme of high potential for the detoxification of
organophosphates; Design of mutants for an optimal activity and stability; - Identify xylanase variants with up-shifted pH optimum, a property of high importance to the paper and pulp industry.
Major benefits:
Reciprocal exchange of results and ideas between European centres of expertise in computational chemistry, NMR spectroscopy, biochemistry and biophysics. Economic and ecological impact on the industrial application of enzymes.
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: Le vocabulaire scientifique européen.
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- sciences naturelles sciences physiques thermodynamique
- sciences naturelles informatique et science de l'information science informatique
- sciences naturelles sciences physiques optique spectroscopie spectrométrie d’absorption
- sciences naturelles sciences biologiques biochimie biomolécule protéines repliement protéique
- sciences naturelles sciences biologiques biochimie biomolécule protéines enzyme
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Programme(s)
Programmes de financement pluriannuels qui définissent les priorités de l’UE en matière de recherche et d’innovation.
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Thème(s)
Les appels à propositions sont divisés en thèmes. Un thème définit un sujet ou un domaine spécifique dans le cadre duquel les candidats peuvent soumettre des propositions. La description d’un thème comprend sa portée spécifique et l’impact attendu du projet financé.
Les appels à propositions sont divisés en thèmes. Un thème définit un sujet ou un domaine spécifique dans le cadre duquel les candidats peuvent soumettre des propositions. La description d’un thème comprend sa portée spécifique et l’impact attendu du projet financé.
Appel à propositions
Procédure par laquelle les candidats sont invités à soumettre des propositions de projet en vue de bénéficier d’un financement de l’UE.
Données non disponibles
Procédure par laquelle les candidats sont invités à soumettre des propositions de projet en vue de bénéficier d’un financement de l’UE.
Régime de financement
Régime de financement (ou «type d’action») à l’intérieur d’un programme présentant des caractéristiques communes. Le régime de financement précise le champ d’application de ce qui est financé, le taux de remboursement, les critères d’évaluation spécifiques pour bénéficier du financement et les formes simplifiées de couverture des coûts, telles que les montants forfaitaires.
Régime de financement (ou «type d’action») à l’intérieur d’un programme présentant des caractéristiques communes. Le régime de financement précise le champ d’application de ce qui est financé, le taux de remboursement, les critères d’évaluation spécifiques pour bénéficier du financement et les formes simplifiées de couverture des coûts, telles que les montants forfaitaires.
Coordinateur
141 57 Huddinge
Suède
Les coûts totaux encourus par l’organisation concernée pour participer au projet, y compris les coûts directs et indirects. Ce montant est un sous-ensemble du budget global du projet.