Obiettivo
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.
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 fisiche termodinamica
- scienze naturali informatica e scienze dell'informazione scienze computazionali
- scienze naturali scienze fisiche ottica spettroscopia spettroscopia di assorbimento
- scienze naturali scienze biologiche biochimica biomolecole proteine ripiegamento proteico
- 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.
Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.
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.
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
Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.
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
141 57 Huddinge
Svezia
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.