Nové koncepty a nástroje pro racionální design enzymů
Project goals
The project aims to develop a new concept for the rational engineering of enzymes, its experimental validation and implementation in the software tool. The concept of linking the de novo design of active site with the design transport paths. Design of the active sites will be secured by the program Rosetta, design of the transport routes by the novel program combining algorithms of both Caver and Rosetta. Computer code will be written to ensure communication of both programs and to allow modelling of energetically favored protein conformations which are forming the access pathways. The concept will be implemented in a computer code used to rationally design proteins with modified access routes and gates. Designed proteins will be experimentally constructed and biochemically characterized. The acquired data and knowledge will be used to validate the concept and to further improve it. The outputs of the three-year project will be a new concept engineered proteins, mutant proteins with improved properties, publications describing the results and their interpretation, and the software tool for design of tunnels and gates in proteins.
Keywords
Protein EngineeringProtein DesignEnzymologyStructureActivityStability
Public support
Provider
Ministry of Education, Youth and Sports
Programme
KONTAKT II
Call for proposals
KONTAKT II 4 (SMSM2014LH4)
Main participants
Masarykova univerzita / Přírodovědecká fakulta
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
MSMT-9919/2014-1
Alternative language
Project name in Czech
Nové koncepty a nástroje pro racionální design enzymů
Annotation in Czech
Cílem projektu bude vývoj nového konceptu pro racionální inženýrství enzymů, jeho experimentální validace a implementace do softwarového nástroje. Koncept propojí de novo design aktivního místa s designem transportních cest. Design aktivních míst bude realizován programem Rosetta, design transportních cest nově vyvinutým programem využívajícím algoritmy softwarů Caver i Rosetta. Bude napsán počítačový kód, který zajistí komunikaci obou programů a umožní tak modelovat energeticky výhodné konformace částiproteinu tvořící přístupové cesty a kvantitativně analyzovat parametry přístupových cest. Koncept bude implementován do počítačového kódu a použit k designu proteinů s racionálně upravenými přístupovými cestami a bránami. Navržené proteiny budou experimentálně konstruovány a popsány detailní biochemickou charakterizací. Získaná data a znalosti budou využity k validaci konceptu a jeho dalšímu vylepšení. Výstupem tříletého projektu bude nový koncept inženýrství proteinů, mutantní formy proteinů s vylepšenými vlastnosti, publikace popisující získané výsledky a jejich interpretaci a softwarový nástroj pro design tunelů a brán v proteinech.
Scientific branches
R&D category
ZV - Basic research
CEP classification - main branch
CE - Biochemistry
CEP - secondary branch
IN - Informatics
CEP - another secondary branch
BO - Biophysics
10201 - Computer sciences, information science, bioinformathics (hardware development to be 2.2, social aspect to be 5.8)
10608 - Biochemistry and molecular biology
10609 - Biochemical research methods
10610 - Biophysics
Completed project evaluation
Provider evaluation
V - Vynikající výsledky projektu (s mezinárodním významem atd.)
Project results evaluation
Enzymes with modified access tunnels are being studied within this project. Protocol for the design and assessment of stability and activity was optimized using structural analyses and computer simulations. Optimized protocol will enable reproducible design of active and stable enzymes. The results of the project will be published in scientific journals ChemCatChem, PLoS Computational Biology, Journal of Chemical Information and Modeling, ACS Catalysis, FEBS Journal and Medicinal Research Reviews.
Solution timeline
Realization period - beginning
Apr 1, 2014
Realization period - end
Dec 31, 2016
Project status
U - Finished project
Latest support payment
Feb 18, 2016
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP17-MSM-LH-U/01:1
Data delivery date
Jun 23, 2017
Finance
Total approved costs
1,943 thou. CZK
Public financial support
1,943 thou. CZK
Other public sources
0 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Basic information
Recognised costs
1 943 CZK thou.
Public support
1 943 CZK thou.
100%
Provider
Ministry of Education, Youth and Sports
CEP
CE - Biochemistry
Solution period
01. 04. 2014 - 31. 12. 2016