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Titin can govern epigenetic remodelling

Descrizione del progetto

La titina quale legame al rimodellamento epigenetico nell’eziologia della cardiopatia

L’eziologia della cardiopatia è associata a un’alterazione della contrattilità e della tensione del tessuto cardiaco ed è caratterizzata da cambiamenti nell’espressione genica e nel rimodellamento epigenetico. Il sarcomero è la principale unità contrattile presente nel muscolo striato, un tessuto in cui la titina, una proteina gigante, rappresenta la principale fonte di tensione passiva del muscolo cardiaco. Il progetto TiGER, finanziato dall’UE, si prefigge di approfondire l’ipotesi secondo cui la tensione passiva della titina viene trasmessa al nucleo e alla lamina nucleare meccanosensibile, che influenza la struttura della cromatina e l’espressione genica, in modo analogo alla tensione passiva del citoscheletro nelle cellule non muscolari. Il progetto si avvarrà di cardiomiociti umani derivati da cellule staminali pluripotenti indotte ingegnerizzati geneticamente al fine di essere dotati di una specifica (bassa o alta) tensione passiva originata dalla titina, con una conseguente analisi dei fattori di rimodellamento della cromatina.

Obiettivo

Heart disease is a staggering clinical and public health problem and the leading cause of death for both men and women in Western countries. The underlying pathomechanism of nearly all aetiologies relates to altered contractility and cardiac tissue tension but also gene expression changes and epigenomic remodelling. Within the sarcomere, the fundamental contractile unit in striated muscle, the giant protein titin is the major source of cardiac passive tension. Since sarcomeres are connected to the nucleus, I hypothesise that titin passive tension is transmitted to the nucleus and sensed by the mechano-sensitive nuclear lamina, affecting chromatin structure and gene expression, similar to cytoskeleton passive tension in nonmuscle cells. I will test this hypothesis in human cardiomyocytes derived from induced pluripotent stem cells (hiPSC-CMs) with either a low or high titin-derived passive tension by editing the titin gene locus. I will also investigate whether changes of titin tension affect sarcomere-resident chromatin remodellers: Smyd1, Smyd2, and HP1γ. Combining fluorescence and super-resolution imaging with chromatin-immunoprecipitation sequencing and RNA sequencing, I will delineate a comprehensive map of titin-derived epigenetic remodelling in hiPSC-CMs. The TiGER project will dissect a complex biophysical mechanism leveraging on hiPSC-CMs as they represent an exceptional platform to unveil human cardiac-specific phenomena that require extensive gene editing, culture, and imaging. As titin-derived passive tension changes during development, physiology, and disease, TiGER’s results could have major implications for cardiac pathophysiology and could unlock future compelling research avenues. I will explore this novel role for titin as an epigenetic remodeller under the supervision of Prof. Dr. Gotthardt, a world-leading expert of cardiac mechanotransduction and titin at the Max Delbrück Center (MDC) in Berlin.

Campo scientifico (EuroSciVoc)

Parole chiave

Programma(i)

Argomento(i)

Meccanismo di finanziamento

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

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Invito a presentare proposte

(si apre in una nuova finestra) H2020-MSCA-IF-2020

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Coordinatore

MAX DELBRUECK CENTRUM FUER MOLEKULARE MEDIZIN IN DER HELMHOLTZ-GEMEINSCHAFT (MDC)
Contributo netto dell'UE
€ 174 806,40
Indirizzo
ROBERT ROSSLE STRASSE 10
13125 Berlin
Germania
Regione
Berlin Berlin Berlin
Tipo di attività
Research Organisations
Collegamenti
Costo totale
€ 174 806,40