Protein Affinity and Selectivity to Cellular Membranes
Project goals
Spatial and temporal organisation of proteins in cell is a crucial aspect for understanding the complex machinery of living cells. Peripheral proteins are organised at membranes of specific organelles to perform specialized functions. However, the relationship between the protein sequence and its membrane preference is not yet known. The aim of the proposed project is to identify, quantify, and explain protein affinity for membranes with specific composition and curvature. We will develop a computational method to determine the binding free energy of proteins and their mutants to specific membranes. The membranes to which we will design new peptides include human plasma membrane, membranes of organelles, virus envelopes, and tumor cells. We will focus on amphiphilic helices, a frequent membrane binding motif, and few selected complex proteins. Understanding the protein affinity to specific membranes will allow us to determine the preferred localization of proteins in cells and develop new protein biomarkers, sensors, scaffolds, and drugs.
Keywords
amphiphilic peptidephospholipid membranelipid compositionmolecular dynamicsalpha-helixaffinity
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
Standard projects
Call for proposals
SGA0202000001
Main participants
Masarykova univerzita / Středoevropský technologický institut
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
20-20152S
Alternative language
Project name in Czech
Proteinová přitažlivost a selektivita pro buněčné membrány
Annotation in Czech
Prostorová a časová organizace proteinů v buňce je klíčovým aspektem pro pochopení komplexního mechanismu živých buněk. Periferní proteiny jsou organizovány na membránách specifických organel pro provádění specializovaných funkcí. Nicméně vztah mezi proteinovou sekvencí a její membránovou preferencí není dosud znám. Cílem navrhovaného projektu je identifikovat, kvantifikovat a vysvětlit proteinovou afinitu pro membrány se specifickým složením a zakřivením. Vyvineme výpočetní metodu pro stanovení vazebné volné energie proteinů a jejich mutantů na specifické membrány. Membrány, ke kterým budeme navrhovat nové peptidy, zahrnují lidskou plazmatickou membránu, membrány organel, virové obálky a nádorové buňky. Zaměříme se na amfifilní helixy, častý motiv pro interakci s membránami a několik vybraných komplexních proteinů. Pochopení afinity proteinu ke specifickým membránám nám umožní určit preferovanou lokalizaci proteinů v buňkách a vyvinout nové proteinové bioznačky, senzory, podpůrné konstrukce a léky.
Scientific branches
Completed project evaluation
Provider evaluation
U - Uspěl podle zadání (s publikovanými či patentovanými výsledky atd.)
Project results evaluation
The project was focused on protein attraction and selectivity for cell membranes. The results are clearly presented. A large number of students were involved in the project, several international collaborations were established. A total of 8 thematically focused works were published in very good journals. No deficiencies were found in compliance with the grant rules, including the use of funds.
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2020
Realization period - end
Dec 31, 2022
Project status
U - Finished project
Latest support payment
Apr 12, 2022
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP23-GA0-GA-U
Data delivery date
Jun 26, 2023
Finance
Total approved costs
8,105 thou. CZK
Public financial support
8,105 thou. CZK
Other public sources
0 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Recognised costs
8 105 CZK thou.
Public support
8 105 CZK thou.
0%
Provider
Czech Science Foundation
OECD FORD
Physical chemistry
Solution period
01. 01. 2020 - 31. 12. 2022