Deciphering the molecular mechanism of lipid-induced topological switching of membrane proteins
Public support
Provider
Ministry of Education, Youth and Sports
Programme
—
Call for proposals
SMSM2025LU001
Main participants
Ústav organické chemie a biochemie AV ČR, v. v. i.
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
MSMT-355/2025-16
Alternative language
Project name in Czech
Rozluštění molekulárního mechanismu topologického přepínání membránových proteinů indukovaného lipidy
Annotation in Czech
V průběhu tohoto projektu budeme zkoumat fascinující fenomén membránových proteinů v reakci na změny lipidového prostředí. Je obecně přijímáno, že membránové proteiny vždy zachovávají jednu orientaci a topologii v membráně, ale některé proteiny, jako je bakteriální transportér cukru LacY, reverzibilně mění svou orientaci v membráně v reakci na změny lipidového prostředí nebo náboj jejich extracelulární domény. Tento fenomén byl experimentálně objeven americkým partnerem tohoto projektu, ale detaily procesu změny orientace a jeho molekulární mechanismus stále nejsou známy. Vliv asymetrie a uspořádání lipidů, který ovlivňuje změnu orientace LacY, je také přímo spojen s chováním proteinů v membránách rakovinných buněk, protože je známo, že mají narušenou asymetrii membránových monovrstev a změněný obsah cholesterolu, což ovlivňuje uspořádání a fluiditu membrány. Tyto faktory jsou také zásadní pro pochopení chování proteinů v membránách patogenních bakterií, o kterých se také ví, že jsou asymetrické a dynamické ve složení. V tomto projektu budeme studovat proces topologické změny orientace LacY v lipidových membránách do detailu multidisciplinárním přístupem, který kombinuje pokročilé atomistické simulace molekulární dynamiky (včetně technik zvýšeného vzorkování a algoritmu EnCurv pro udržení zakřivení membrány) a špičkové experimentální techniky (SCAM cysteinové skenování, lipidové mutanty, pulse-chase metabolické značení). Projekt přispěje k základnímu výzkumu v oblasti buněčné biologie a biofyziky membrán a bude mít praktické využití pro vývoj léků, biomedicínský průmysl, biotechnologie a syntetickou biologii.
Scientific branches
R&D category
ZV - Basic research
OECD FORD - main branch
10610 - Biophysics
OECD FORD - secondary branch
10601 - Cell biology
OECD FORD - another secondary branch
—
CEP - equivalent branches <br>(according to the <a href="http://www.vyzkum.cz/storage/att/E6EF7938F0E854BAE520AC119FB22E8D/Prevodnik_oboru_Frascati.pdf">converter</a>)
BO - Biophysics<br>EA - Morphology and cytology
Solution timeline
Realization period - beginning
Mar 1, 2025
Realization period - end
Dec 31, 2028
Project status
Z - Beginning multi-year project
Latest support payment
—
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP25-MSM-LU-R
Data delivery date
Feb 5, 2025
Finance
Total approved costs
4,924 thou. CZK
Public financial support
4,924 thou. CZK
Other public sources
0 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK