Nové koncepty a nástroje pro racionální design enzymů
Cíle projektu
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.
Klíčová slova
Protein EngineeringProtein DesignEnzymologyStructureActivityStability
Veřejná podpora
Poskytovatel
Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy
Program
KONTAKT II
Veřejná soutěž
KONTAKT II 4 (SMSM2014LH4)
Hlavní účastníci
Masarykova univerzita / Přírodovědecká fakulta
Druh soutěže
VS - Veřejná soutěž
Číslo smlouvy
MSMT-9919/2014-1
Alternativní jazyk
Název projektu anglicky
Nové koncepty a nástroje pro racionální design enzymů
Anotace anglicky
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.
Vědní obory
Kategorie VaV
ZV - Základní výzkum
CEP - hlavní obor
CE - Biochemie
CEP - vedlejší obor
IN - Informatika
CEP - další vedlejší obor
BO - Biofyzika
OECD FORD - odpovídající obory
(dle převodníku)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
Hodnocení dokončeného projektu
Hodnocení poskytovatelem
V - Vynikající výsledky projektu (s mezinárodním významem atd.)
Zhodnocení výsledků projektu
V projektu jsou studovány enzymy s modifikovanými přístupovými tunely. Pomocí strukturních analýz a počítačových simulací byl optimalizován protokol s cílem zlepšit reprodukovatelnost designu a hodnocení stability a aktivity navržených enzymů. Optimalizovaný postup umožní reprodukovatelně navrhovat aktivní a přitom stabilní enzymy. Výsledky projektu byly publikovány v renomovaných vědeckých časopisech ChemCatChem, PLoS Computational Biology, Journal of Chemical Information and Modeling, ACS Catalysis, FEBS Journal a Medicinal Research Reviews.
Termíny řešení
Zahájení řešení
1. 4. 2014
Ukončení řešení
31. 12. 2016
Poslední stav řešení
U - Ukončený projekt
Poslední uvolnění podpory
18. 2. 2016
Dodání dat do CEP
Důvěrnost údajů
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Systémové označení dodávky dat
CEP17-MSM-LH-U/01:1
Datum dodání záznamu
23. 6. 2017
Finance
Celkové uznané náklady
1 943 tis. Kč
Výše podpory ze státního rozpočtu
1 943 tis. Kč
Ostatní veřejné zdroje financování
0 tis. Kč
Neveřejné tuz. a zahr. zdroje finan.
0 tis. Kč
Uznané náklady
1 943 tis. Kč
Statní podpora
1 943 tis. Kč
0%
Poskytovatel
Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy
CEP
CE - Biochemie
Doba řešení
01. 04. 2014 - 31. 12. 2016