Logo: to the web site of Uppsala University

uu.sePublications from Uppsala University
EnglishSvenskaNorsk
Change search
ExportLink to record
Permanent link

Direct link
BETA

Project

Project type/Form of grant
Project grant
Title [sv]
Utmana gränserna för NMR-baserad strukturbestämning
Title [en]
Pushing the limits of solution NMR structure determination
Abstract [sv]
Bestämningen av 3D-strukturen av komplexa molekyler i lösning är flaskhalsen av ett stort antal forskningsfält inom natur och teknikvetenskap. De nuvarande metoder kan avslöja strukturen för de enkla molekyler, men fungerar mindre bra för till exempel komplexa system som hålls ihop av svaga kemiska krafter och därmed kan dynamiskt ändra sin struktur. Bestämningen av molekylers 3D-struktur i lösning i stället för i fast fas är genrellt svårt, vilket försvårar undersökningen av substanser som inte lätt kan kristalliseras.Vi kommer att utveckla ett verktyg för att förstå 3D-strukturen av molekyler och deras interaktioner i kemiska och biologiska processer, på ett mer pålitligt sätt än vad det hittills har varit möjligt.Svaga kemiska interaktioner är av oerhört stor betydelse för livets processer. Det är dessa interaktioner som bestämmer egenskaperna hos materian i och runt omkring oss, och som därmed gör att vattnet är flytande, tejpen klibbig och bordssaltet kristallint. För att kunna tillverka material som har specifika egenskaper för specifika applikationer är förståelsen av svaga interaktioner ytterst viktig.Den nya tekniken som vi utvecklar i detta porojekt kommer att ge ett nytt, effektivt verktyg för att lösa sådana utmaningar inom diverse områden av biologi och kemi.Vi kommer att märka molekyler av intresse med en speciell molekylär etikett som gör att de orienterar sig på ett visst sätt när de är i lösning och utsätts för ett magnetfält. När andra molekyler binder till dessa etikett-markerade substanser orienteras även de på samma sätt. Den molekylära etiketten agerar som en reporter som inte bara avslöjar det resulterande komplexets 3D-struktur, med information om bindingars orientering och atomers distanser från varandra, utan även interaktionsstyrkan mellan molekylerna, på ett mycket effektivt sätt och med över hundra gånger högre känslighet än vad som hittills har åstadkommits.
Abstract [en]
We will develop a new concept for the determination of the 3D structure of molecules in solution, in all contexts of chemistry and biology. It will provide exceptional accuracy and sensitivity. To achieve this, we develop a paramagnetic reporter tool that can be attached to virtually any types of compounds, and that induces long range observables in NMR spectroscopy. The measurement of these observables provides detailed information on bond orientations and interatomic distances. To demonstrate its scope, the technique will be applied in physical organic chemistry for the systematic characterization of very weak interactions, using halogen bonding as example. We will be the first to study halogen bond complexes in dilute, polar solvents, to determine the orientation of the interaction partners as well as their binding strength, in solution. Next, we will use the concept to describe the orientations of ligands in transition metal complexes and in organocatalysts, which will deliver unique information for the further development of synthetic processes in organic chemistry. Subsequently, we will replace the DNA-tag of pharmaceutical hits identified by DNA-encoded library technology with a paramagnetic tag, and facilitate their progression into drugs by identification of their protein binding site and binding mode. The project provides a widely applicable tool for chemistry and biology with the potential to open new horizons for academic and industrial research.
Principal InvestigatorErdelyi, Mate
Coordinating organisation
Uppsala University
Funder
Period
2025-01-01 － 2028-12-31
Identifiers
DiVA, id: project:9213Project, id: 2024-05496_VR

Search in DiVA

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
v. 2.47.0
|
WCAG
|
Uppsala University Library
|
Ask the Library
|
Log in to DiVA
|
Search and link in DiVA