Cel
No-one could have foreseen that Julian Schwinger's calculations on the energy changes encountered by an electron moving on a circular path could result in construction of tools that have had a major impact on biological sciences and the discovery of new pharmaceuticals. Over the past twenty years synchrotron radiation has been successfully applied to a wealth of fundamental problems in life sciences, yielding dramatic improvements in the understanding of biological and chemical phenomena. Recent successes have also witnessed atomic resolution imaging using X-ray holography. A closely related area of new developments is electron diffraction, offering direct ways for atomic resolution structure determinations on crystals many million times smaller than those used in routine X-ray studies.
Given the tremendous importance of diffraction techniques within structural biology, it is highly pertinent to ask: Where does crystallography go from here? The objective of this proposal is to initiate in Europe theoretical and experimental studies to explore untried frontiers at the physical limits of macromolecular imaging. Within this proposal, we plan to utilise current technology but we also anticipate the imminent emergence of new electron and X-ray sources capable of producing intense and coherent radiation pulses of femtosecond-attosecond durations. Our preliminary calculations based on optimal boundary conditions indicate such electron or photon pulses may allow the direct imaging of Fourier transforms of single macromolecules, viruses or larger structures without the need to amplify scattered radiation through Bragg reflections. This area is virtually unexplored. As the potential benefits from studies in these field are substantial, a comprehensive and rigorous investigation of these ideas is necessary and timely.
The planned work combines long-term objectives with immediate deliverables. Paramount within the programme is the need to determine theoretically the smallest sample size from which it may be physically possible to obtain useful structural information. This may be a single molecule (could we get rid of the crystal in crystallography?), a closed periodic cluster of molecules, or an open periodic structure (nanocrystals, microcrystals). In WORK PACKAGE 1, we will study theoretically the dynamics of Xray and electron scattering from biomolecules and their multimers in ultrashort exposure times at high radiation intensities. We will asses time-dependent components in radiation damage and their effect on image quality as a function of dose, pulse length, sample size, sample dynamics, and signal to noise ratio (Budapest, Karlsruhe, Uppsala, Stockholm).
The main experimental aim of the proposal is to develop methods for the preparation, characterisation and handling of nanocrystals, nanoclusters and single molecules. This has immediate relevance to electron microscopy and crystallography. In WORK PACKAGE 2 procedures will be developed for assembling proteins of choice into regular nanoclusters or nanocrystals (Uppsala). Methods will be developed for the specific attachment of target proteins to the surface of icosahedral virus capsids. WORK PACKAGE 3: With ultrasmall samples, standard procedures for sample selection, characterisation and handling will no longer be appropriate. We will develop novel electrospray techniques (Oxford) to select and collect single particles and nanoclusters of molecules on electron microscopy grids inside the mass spectrometer. WORK PACKAGE 4: The samples will then be used for structural studies by electron cryomicroscopy and electron diffraction (Stockholm, London). The methods will be applied to studies on both soluble and membrane proteins.
Keywords: nanocrystals, nanoclusters, mass spectrometry, single molecule imaging, ultrafast diffraction methods, X-ray diffraction, electron diffraction, holographic data processing, electron cryomicroscopy, membrane protein structure
Dziedzina nauki (EuroSciVoc)
Klasyfikacja projektów w serwisie CORDIS opiera się na wielojęzycznej taksonomii EuroSciVoc, obejmującej wszystkie dziedziny nauki, w oparciu o półautomatyczny proces bazujący na technikach przetwarzania języka naturalnego. Więcej informacji: Europejski Słownik Naukowy.
Klasyfikacja projektów w serwisie CORDIS opiera się na wielojęzycznej taksonomii EuroSciVoc, obejmującej wszystkie dziedziny nauki, w oparciu o półautomatyczny proces bazujący na technikach przetwarzania języka naturalnego. Więcej informacji: Europejski Słownik Naukowy.
- nauki przyrodnicze nauki o Ziemi i pokrewne nauki o środowisku geologia mineralogia krystalografia
- nauki przyrodnicze nauki biologiczne biochemia biocząsteczki białka
- nauki przyrodnicze nauki fizyczne optyka mikroskopia electron microscopy
- nauki przyrodnicze informatyka nauka o danych przetwarzanie danych
- nauki przyrodnicze nauki biologiczne biologia molekularna biologia strukturalna
Aby użyć tej funkcji, musisz się zalogować lub zarejestrować
Program(-y)
Wieloletnie programy finansowania, które określają priorytety Unii Europejskiej w obszarach badań naukowych i innowacji.
Wieloletnie programy finansowania, które określają priorytety Unii Europejskiej w obszarach badań naukowych i innowacji.
Temat(-y)
Zaproszenia do składania wniosków dzielą się na tematy. Każdy temat określa wybrany obszar lub wybrane zagadnienie, których powinny dotyczyć wnioski składane przez wnioskodawców. Opis tematu obejmuje jego szczegółowy zakres i oczekiwane oddziaływanie finansowanego projektu.
Zaproszenia do składania wniosków dzielą się na tematy. Każdy temat określa wybrany obszar lub wybrane zagadnienie, których powinny dotyczyć wnioski składane przez wnioskodawców. Opis tematu obejmuje jego szczegółowy zakres i oczekiwane oddziaływanie finansowanego projektu.
Zaproszenie do składania wniosków
Procedura zapraszania wnioskodawców do składania wniosków projektowych w celu uzyskania finansowania ze środków Unii Europejskiej.
Brak dostępnych danych
Procedura zapraszania wnioskodawców do składania wniosków projektowych w celu uzyskania finansowania ze środków Unii Europejskiej.
System finansowania
Program finansowania (lub „rodzaj działania”) realizowany w ramach programu o wspólnych cechach. Określa zakres finansowania, stawkę zwrotu kosztów, szczegółowe kryteria oceny kwalifikowalności kosztów w celu ich finansowania oraz stosowanie uproszczonych form rozliczania kosztów, takich jak rozliczanie ryczałtowe.
Program finansowania (lub „rodzaj działania”) realizowany w ramach programu o wspólnych cechach. Określa zakres finansowania, stawkę zwrotu kosztów, szczegółowe kryteria oceny kwalifikowalności kosztów w celu ich finansowania oraz stosowanie uproszczonych form rozliczania kosztów, takich jak rozliczanie ryczałtowe.
Koordynator
751 23 UPPSALA
Szwecja
Ogół kosztów poniesionych przez organizację w związku z uczestnictwem w projekcie. Obejmuje koszty bezpośrednie i pośrednie. Kwota stanowi część całkowitego budżetu projektu.