Оценка эффективности переноса энергии в каротиноид-родопсиновых комплексах.
| Название НИОКТР | Оценка эффективности переноса энергии в каротиноид-родопсиновых комплексах. |
|---|---|
| Аннотация | Детальное понимание процессов переноса энергии в биологических макромолекулах является одним из наиболее перспективных направлений современной науки о жизни. Особое место в этом направлении занимает перенос энергии в фотоактивных белок-лигандных комплексах, таких как комплекс каротиноидного пигмента и бактериального родопсина, отвечающего за перенос ионов через клеточную мембрану. Уникальность такого комплекса заключается в слаженной работе сразу двух светособирающих пигментов - ретиналя и каротиноида, в котором каротиноид выполняет роль внешней светособирающей антенны и значительно расширяет диапазон поглощения световой энергии. Несмотря на то, что каротиноид-родопсиновые комплексы (КРК) известны на протяжении более чем двух десятилетий, детальный механизм переноса энергии между каротиноидом и родопсином остается не раскрытым. Возможным ключом к пониманию фотохимических свойств КРК является структурные изменения происходящие с родопсином при связывании с каротиноидным пигментом, а также при олигомеризации такого КРК. Однако детальный анализ структурных изменений в олигомерном КРК не представлялся возможным, поскольку нет опубликованных структур КРК в нативном олигомерном состоянии с достаточным разрешением родопсина и каротиноидного пигмента. В настоящем исследовании предлагается использовать новую нативную пентамерную структуру КРК, доступную главному исполнителю проекта. Уникальная структура пентамерного КРК была получена в Центре исследований молекулярных механизмов старения и возрастных заболеваний МФТИ, в апо (без каротиноида) и холо (каждая субъединица белка сопряжена с каротиноидом) формах. Анализ апо и холо форм делает возможным выявить структурные закономерности белок-каротиноидного взаимодействии в нативной структуре пентамера, что было не возможно сделать на основе известных структур КРК. Таким образом анализ структурных закономерностей белок-каротиноидного взаимодействия нативной пентамерной структуры нового КРК будет произведен и обнародован впервые. В настоящем исследовании мы планируем использовать новую структуру пентамерного комплекса протонного насоса с применением методов молекулярного моделирования для теоретической оценки эффективности переноса энергии, а также оценки других сопряженных фотохимических свойств. Мы рассчитываем, что с помощью комбинации методов структурной биологии и молекулярного моделирования нам удастся расширить понимание механизма поглощения и переноса энергии света в белок-лигандных комплексах, а также установить механизмы управления этим сложным процессом. Полученные данные внесут весомый вклад в развитие оптогенетического метода и его медицинского применения, а также будут полезны в создании новых синтетических светособирающих систем. |
| Доступ к ОКОГУ исполнителя | False |
| Количество связанных РИД | 0 |
| Количество завершенных ИКРБС | 0 |
| Сумма бюджета | 3000.0 |
| Дата начала | 2025-09-15 |
| Дата окончания | 2027-06-30 |
| Номер контракта | 25-74-00077 |
| Дата контракта | 2025-09-15 |
| Количество отчетов | 2 |
| УДК | 577.33/.34 577.355 |
| Количество просмотров | 5 |
| Руководитель работы | Федотов Даниил Александрович |
| Руководитель организации | Баган Виталий Анатольевич |
| Исполнитель | ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "МОСКОВСКИЙ ФИЗИКО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)" |
| Заказчик | Российский научный фонд |
| Федеральная программа | Отсутствует |
| Госпрограмма | — |
| Основание НИОКТР | Грант |
| Последний статус | 2025-11-10 17:26:29 UTC, 2025-11-10 17:26:29 UTC |
| ОКПД | Работы оригинальные научных исследований и экспериментальных разработок в области биотехнологии |
| Отраслевой сегмент | — |
| Минздрав | — |
| Межгосударственная целевая программа | — |
| Ключевые слова | молекулярное моделирование; оптогенетика; олигомеризация; каротиноид; бактериальный ионный насос; ретинальный родопсин; Перенос энергии |
| Соисполнители | — |
| Типы НИОКТР | Фундаментальное исследование |
| Приоритетные направления | — |
| Критические технологии | — |
| Рубрикатор | 34.17.15 - Молекулярная биофизика; 34.17.09 - Фотофизические и фотохимические процессы в биологии |
| OECD | — |
| OESR | Биофизика |
| Приоритеты научно-технического развития | в) переход к персонализированной, предиктивной и профилактической медицине, высокотехнологичному здравоохранению и технологиям здоровьесбережения, в том числе за счет рационального применения лекарственных препаратов (прежде всего антибактериальных) и использования генетических данных и технологий; |
| Регистрационные номера | — |