Objectif
NMR spectroscopy is one of the most useful approaches to understand how the structure and dynamics of DNA or RNA an their interactions with various ligands dictate their specific biological functions under closely physiological condition. It It been demonstrated in Prof. Chattopadhyaya's lab (i.e. the host lab) that the use of non-uniform but specific deuterium labelled large DNA and RNA solve the resonance overcrowding problem of IH-NMR spectra of natural DNA and RNA (Tetrahedron) 48, 9033 (1992); ibid, 51, 100065 (1995)). The host lab has also developed large scale synthetic methodologies for a deuterated nucleotide blocks for the automated solid-phase synthesis in order to introduce the NMR-window in large oligo- RNA and DNA, in conjunction with natural ones. The first proof of this NMR-window concept has been unambiguous demonstrated through the synthesis and NMR structure determination of a 20-mer self-complementary DNA duplex (Nucleic acid Res., 21, 5005 (1993)), a 21 mer RNA hairpin loop (Nucleic acid Res., 24 1187 (1996)) and a 31-mer RNA subunit of RNase P RNA (Nucleic acid Res., 24, 2022 (1996)). These findings clearly show that the NMR- window concept indeed simplifies the NMR spectra enormously for the NMR structure determination of large biologically-ffinctional DNA and RN molecules. We herein propose to devise appropriate synthetic routes for triple-labeled oligo-DNA and -RNA in which 13C and 15N labels will be included in the NMR- window part, and the regions outside the NMR- window will be fully-deuterated to afford the non-uniformly isotope labelled biologically functional DNA and RNA. These triple-labeled oligo-DNA/RNA and their complexes with various ligands are ideally suited for determination of their tertiary structures and dynamics by triple resonance NMR which in turn would provide a much improved understanding of the structure, dynamics and activity relationship for large biologically functional DNA/RNA, which has been hithertofore impossible. The full realization of this non-uniform isotope labelling strategy for large oligo-DNA or RNA can only be achieved with the development of new chemistry, both at the monomeric and large biologically functional oligomeric level, and evaluating them by state-of-the-a triple resonance spectroscopy. In this endeavour, the synthesis of non-uniformly deuterium and 13C/l5N labelled catalytic hammerhead RNA is proposed. The NMR structure determination of this hammerhead RNA, both in the presence and absence of Mg2+ for the first time will reveal the dynamic aspects of mechanistic details of RNA catalysis, in general. This knowledge will in turn give insight for the design of appropriate RNA enzyme mimics as therapeutic agents against pathogen and tumor. This project encompasses the goal designated under the ' Structural Biology' section of the Biotechnology program of EU. Training content (objective, benefit and expected impact) The objective is to develop synthetic methodologies of large oligo-DNA and RNA in which l3C and l5N labels have been specifically introduced in the
these triple labelled DNA/RNA by means of multinuclear NMR techniques. After this training, I intend to go back to Leuven to carry with my research objectives on this structural and functional aspects of biopolymers using the tools of both chemistry and NM spectroscopy, either at an industrial or academic capacity. With this acquired knowledge I will be able to start a new research group in the field of Bioorganic Chemistry. Links with industry / industrial relevance (22)
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 biologiques biochimie biomolécule acide nucléique
- sciences naturelles sciences biologiques génétique ADN
- sciences naturelles sciences physiques optique spectroscopie spectrométrie d’absorption
- sciences naturelles sciences biologiques génétique ARN
- sciences naturelles sciences biologiques biologie moléculaire biologie structurale
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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.
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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
753 31 Uppsala
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.