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Structure and mechanism of respiratory chain molecular machines

Descrizione del progetto

Risolvere il mistero della respirazione mitocondriale

I mitocondri sono considerati la centrale energetica delle cellule eucariotiche, in quanto agevolano la produzione della maggior parte dell’energia necessaria sotto forma di ATP. Gli enzimi della catena respiratoria sono responsabili della conversione in ATP dell’energia rilasciata dai processi catabolici all’interno della cellula. Il progetto RESPICHAIN, finanziato dall’UE, si concentrerà sul complesso I, il più grande enzima respiratorio, composto da 45 subunità. I ricercatori studieranno il meccanismo di trasduzione dell’energia effettuato dal complesso I e ne delineeranno la struttura. Il lavoro metterà a disposizione conoscenze fondamentali nell’ambito della biologia nonché approfondimenti sull’eziologia di molte patologie umane.

Obiettivo

Eukaryotic life is made possible by energy production in mitochondria, where several large membrane protein complexes of the respiratory chain work in series to produce ATP. The structure and function of these complexes have been intensively studied over decades, but the mechanistic understanding is lacking due to their elaborate architecture. This proposal’s goal is to reveal the mechanism of energy transduction by the least understood of them: complex I, respiratory supercomplexes and transhydrogenase. Complex I is the largest respiratory enzyme, containing up to 45 subunits with a total mass of ~1 MDa. We have determined the first atomic structures of complex I from bacteria and mitochondria. Mammalian complex I usually exists as a supercomplex with complexes III2 and IV: we have determined the first architecture of this ~1.7 MDa physiological “unit” of respiration. The nicotinamide nucleotide transhydrogenase couples proton motive force to mitochondrial redox homeostasis, working in tandem with the respiratory chain. We recently determined the first structure of transhydrogenase but its coupling mechanism remains controversial. Huge conformational changes are envisaged but not yet observed. The mechanism of coupling between spatially separated electron transfer and proton translocation in complex I is also a mystery. It is likewise not known why respiratory complexes are organised into supercomplexes. We will tackle all these questions by an integrative approach, solving the atomic structures of different catalytic states of the complexes by applying the latest cryo-EM methods to these extremely challenging targets. The comparison of structures, complemented by functional and computational analyses, will reveal the mechanistic basis for the function of these molecular machines, solving fundamental questions in biology. As these enzymes are involved in many severe human disorders, the acquired knowledge will also be instrumental to tackle mitochondrial diseases.

Campo scientifico (EuroSciVoc)

CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: Il Vocabolario Scientifico Europeo.

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Parole chiave

Parole chiave del progetto, indicate dal coordinatore del progetto. Da non confondere con la tassonomia EuroSciVoc (campo scientifico).

Programma(i)

Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.

Argomento(i)

Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.

Meccanismo di finanziamento

Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.

ERC-ADG - Advanced Grant

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

Invito a presentare proposte

Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.

(si apre in una nuova finestra) ERC-2020-ADG

Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito del bando

Istituzione ospitante

INSTITUTE OF SCIENCE AND TECHNOLOGY AUSTRIA
Contributo netto dell'UE

Contributo finanziario netto dell’UE. La somma di denaro che il partecipante riceve, decurtata dal contributo dell’UE alla terza parte collegata. Tiene conto della distribuzione del contributo finanziario dell’UE tra i beneficiari diretti del progetto e altri tipi di partecipanti, come i partecipanti terzi.

€ 1 781 133,00
Indirizzo
Am Campus 1
3400 KLOSTERNEUBURG
Austria

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Regione
Ostösterreich Niederösterreich Wiener Umland/Nordteil
Tipo di attività
Higher or Secondary Education Establishments
Collegamenti
Costo totale

I costi totali sostenuti dall’organizzazione per partecipare al progetto, compresi i costi diretti e indiretti. Questo importo è un sottoinsieme del bilancio complessivo del progetto.

€ 1 781 133,00

Beneficiari (1)

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