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Structural and mechanistic basis of MICAL regulation

Descrizione del progetto

Approfondimento meccanicistico sulla regolazione della segnalazione MICAL

Gli enzimi MICAL sono fondamentali per molti processi guidati dal citoscheletro, tra cui guida degli assoni, morfologia cellulare, sinaptogenesi e plasticità neuronale. Essi si legano direttamente ai filamenti di actina e partecipano al loro disassemblaggio dinamico. Lo scopo del progetto MICAL, finanziato dall’UE, è quello di comprendere i meccanismi molecolari alla base della segnalazione MICAL, con particolare enfasi sulla loro attivazione e autoinibizione. Utilizzando metodologie all’avanguardia, gli scienziati chiariranno la struttura ad alta risoluzione dei MICAL e di altre proteine rivelando importanti informazioni sulle loro interazioni molecolari. I risultati del progetto sveleranno nuove possibilità nella manipolazione della segnalazione guidata da MICAL e aiuteranno a sviluppare nuovi trattamenti per i disturbi neurologici.

Obiettivo

MICALs are a family of redox enzymes that directly bind and disassemble actin filaments. An increasing body of evidence in recent years indicates that MICALs play essential roles in many tissues for myriad activities requiring discrete changes in the cytoskeleton, including axon guidance, cell morphology, synaptogenesis and neuronal plasticity. MICALs are a component of classical signalling pathways and are best known as effectors for semaphorin-plexin signalling. Although the field has made enormous advances in understanding MICAL function at the level of genetic and cellular experiments, our knowledge of the molecular-level mechanisms of MICAL signalling in cytoskeletal dynamics remains poorly understood.
The overarching aim of this proposal is to understand the molecular mechanisms underlying MICAL signalling. I aim to address two fundamental and long-standing questions: (1) How do MICAL proteins precisely turn their activity on and off? (2) How do cytoplasmic segments of plexins pass the signal on to MICALs and what mechanisms control signalling? I will use a hybrid approach integrating single particle cryoEM with high-resolution X-ray crystallography to determine the overall architecture of MICAL and to elucidate molecular mechanisms of MICAL autoinhibition. In parallel, I will aim to determine the high-resolution structure of MICAL in complex with plexin to dissect molecular mechanisms of MICAL activation.
All previous attempts to tease out the mechanisms governing MICAL signalling failed because full-length MICAL is expressed at a relatively low level in many expression systems. The project will greatly benefit from my previously developed protocol describing the production of MICALs in milligram quantities. Our findings will reveal fundamental principles of MICAL signalling, which will open new possibilities in the manipulation of cell signalling, and pave the way towards the treatment of MICAL associated neurological disorders.

Campo scientifico (EuroSciVoc)

Parole chiave

Programma(i)

Argomento(i)

Meccanismo di finanziamento

MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)

Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito di questo schema di finanziamento

Invito a presentare proposte

(si apre in una nuova finestra) H2020-WF-2018-2020

Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito del bando

Coordinatore

UNIVERZITA KARLOVA
Contributo netto dell'UE
€ 156 980,64
Indirizzo
OVOCNY TRH 560/5
116 36 Praha 1
Cechia
Regione
Česko Praha Hlavní město Praha
Tipo di attività
Higher or Secondary Education Establishments
Collegamenti
Costo totale
€ 156 980,64