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CORDIS - Résultats de la recherche de l’UE
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Understanding epigenetic inheritance and the structures of non-amyloid prion condensates using deep mutagenesis scans

Description du projet

Une approche mécanistique de la formation des prions

Les prions sont des protéines qui peuvent se transformer en un état agrégé autopropagateur et infectieux provoquant des maladies telles que les encéphalopathies spongiformes transmissibles. Chez les levures, une protéine particulière se comporte comme un prion et offre un avantage en termes de survie à l’hôte en prolongeant la prolifération en cas d’épuisement des nutriments. Le projet DEEPCONSTRUCT, financé par l’UE, cherche à comprendre le rôle des régions intrinsèquement désordonnées (IDR) dans la formation et l’activité des prions. Les IDR, dépourvues de structure secondaire ou tertiaire, remettent en question les conceptions antérieures selon lesquelles la fonction biologique est liée à la structure 3D. Les chercheurs adopteront une approche de mutagénèse pour déchiffrer les relations séquence-fonction des IDR chez les levures. Étant donné que les IDR sont impliquées dans des pathologies telles que les maladies d’Alzheimer et de Parkinson, les résultats auront d’importantes implications cliniques.

Objectif

Intrinsically disordered regions (IDRs) are pervasive in eukaryotic proteomes despite their poor evolutionary conservation. IDRs have recently gained considerable interest as drivers of the formation of biomolecular condensates, representing a novel fundamental principle of eukaryotic subcellular organization. However, a detailed mechanistic description of how intra and intermolecular interactions drive the formation, stability and physical properties of condensates is lacking.

In this project, we will apply deep mutagenesis scans (DMS) to gain insight into sequence-function relationships of IDRs using the remarkable yeast [SMAUG+] non-amyloid prion as a model system. [SMAUG+] is induced through transient overexpression of the RNA binding protein Vts1, leading to the formation of gel-like condensates that are epigenetically inherited through cell divisions. In addition, [SMAUG+] condensates can act as protein-based infectious agents that transform naïve cells. We propose to massively mutagenize Vts1 IDRs and measure the individual and combinatorial effects of IDR mutations on [SMAUG+] formation and stability. This will allow us to gain insight into the mechanisms of condensate formation and prionogenic activity of [SMAUG+], and potentially uncover the structures of condensed [SMAUG+] through analysis of the genetic interactions (epistasis) between mutations. Finally, we will use automated microscopy of selected mutants to understand how mutations affect the inheritance of the prion.

The insights obtained from this DMS analysis will be combined with information from previous genome-wide prion formation assays in order to build predictive models of non-amyloid prionogenic activity from protein sequence. The ultimate goal is to translate these models into metazoan proteomes, including human, in order to define novel non-amyloid prion candidates and begin to characterize their functions in non-genetic protein-based inheritance in normal development and in disease.

Champ scientifique (EuroSciVoc)

Mots‑clés

Programme(s)

Thème(s)

Régime de financement

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

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Appel à propositions

(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) H2020-MSCA-IF-2020

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Coordinateur

FUNDACIO CENTRE DE REGULACIO GENOMICA
Contribution nette de l'UE
€ 160 932,48
Coût total
€ 160 932,48