MORPHO-ViBe. Ontwikkeling van een nieuwe probe met spectroscopische gevoeligheid voor het vibrationale Stark-effect, gericht op de katalytische pocket van het ribosoom.

Het MORPHO-ViBe-voorstel streeft naar baanbrekende metingen van het elektrische veld in de katalytische pocket van het ribosoom, met focus op het sterk geconserveerde, uitsluitend uit RNA bestaande peptidyltransferasecentrum (PTC). Hoewel zulke metingen mogelijk zijn voor eiwitenzymen, blijven ribozymen zoals het ribosoom onverkend terrein, ondanks de cruciale rol in peptidebinding bij eiwitsynthese. Het voorstel maakt gebruik van vibrational Stark effect (VSE)-spectroscopie om een veldkaart met hoge resolutie te maken van het elektrische veld in het PTC, wat kan onthullen of de ribosoomconformatie is geëvolueerd om katalyse via een elektrostatische omgeving te ondersteunen.Het project biedt drie strategieën om een VSE-gevoelige probe in het actieve ribosomale centrum te plaatsen: (1) het gebruik van puromycine-analogen om peptide-elongatie te onderbreken, (2) het inzetten van gelabelde tRNA's met trage substraten, en (3) het ontwerpen van morpholino's voor niet-opeenvolgende, geconserveerde rRNA-regio's. Dit interdisciplinair onderzoek tussen Stanford en Leuven combineert expertise in biofysica, moleculaire dynamica, synthetische chemie, en quantum- en fysische chemie. Een succesvolle uitkomst zou een nieuwe methode voor ribozym-analyse vestigen en mogelijkheden openen in synthetische biologie, antibiotica-ontwikkeling en inzicht in translationele disfuncties bij kanker.

Trefwoorden:morpholino-oligomeren, meting van elektrisch veld (Stark-effect), ribosomale katalytische pocket (PTC)

Disciplines:Theoretische en computationele chemie niet elders geclassificeerd, Proteïnen, Nucleïnezuren, Spectroscopische methoden, Moleculaire biofysica