ERASynBio - Runde 1 - BioMolecular Origami: establishing foundations in structural synthetic biology to engineer biomolecules for new routes to nanoscale objects and biomaterials - BioOrigami

Es ist geplant DNA-Protein Hybrid Objekte zu konstruieren, in denen doppelsträngige DNA-Moleküle die Rolle eines mechanisch starren Gerüstmaterials übernehmen, und Transkriptions-Aktivator-Like (TAL) als sequenz-spezifische DNA-bindende Proteine das Gerüstmaterial in eine benutzerdefinierte Form falten. TAL Proteine haben weit verbreiteten Einsatz in der synthetischen Biologie gefunden, aber in diesem Projekt werden wir sie erstmals nutzen, um eine strukturelle Rolle zu übernehmen. Das Grundkonzept ist es, dimere TALs oder dimere TAL-Coiled-Coil Fusionen zu verwenden, um mechanisch stabile Verbindungen zwischen mehreren DNA Domänen auf einem Templatstrang zu erzeugen. Die Coiled-Coil- Sequenzen werden u. a. aus früheren Arbeiten von anderen Mitgliedern des Konsortiums ( Woolfson und Jerala ) abgeleitet werden und im Rahmen dieses Projekts erzeugt. Zunächst wird eine detaillierte biophysikalische Charakterisierung der sequenz-abhängigen Affinität und Spezifität der Bindung von TAL Varianten an DNA Doppelhelizes mit fluoreszenz-gestützten analytischen Methoden durchgrführt werden. Im Anschluss werden erste einfache hybrid DNA-Protein Strukturen aufgebaut werden und mithilfe der Transmissionselektronenmikroskopie analysiert. Im letzten Schritt werden wir Bibliotheken von TAL Varianten erzeugen und zur Konstruktion von komplexen asymmetrischen Strukturen mit Molekulargewichten im Megadalton Bereich verwenden.