Skip to main content
Przejdź do strony domowej Komisji Europejskiej (odnośnik otworzy się w nowym oknie)
polski pl
CORDIS - Wyniki badań wspieranych przez UE
CORDIS

Unravelling the Evolution of Complexes with Ancestral Sequence Reconstruction

Opis projektu

Pochodzenie komórkowych kompleksów białkowych

Małe, ale potężne białka odgrywają ważną rolę w utrzymaniu porządku w komórkach. Kompleksy białkowe mają zasadnicze znaczenie dla podstawowej funkcjonalności komórek. Zespół finansowanego przez ERBN projektu EVOCATION chce zbadać te złożone zagadnienia. Badacze skupią się na koncepcji, w której białka tworzą złożone partnerstwa, które ostatecznie utrwalają się nie w wyniku ulepszeń, lecz z konieczności. Aby to wykazać, wykorzystują oni metodę rekonstrukcji sekwencji ancestralnych do odtwarzania starożytnych białek w warunkach laboratoryjnych. Dzięki temu badacze zobaczą, jak zachowywały się, zanim stały się częścią współczesnych kompleksów. Koncentrując się na kluczowych enzymach, takich jak RubisCO (wykorzystywany przez rośliny do wiązania CO₂) i syntaza cytrynianowa, zespół projektu bada, w jaki sposób przypadkowe interakcje białek przekształciły się w sztywną architekturę komórkową, którą obserwujemy dziś.

Cel

Almost all proteins perform their functions as part of protein complexes. These assemblies are intricate and often beautiful examples of evolution?s capacity to generate complexity. But are they built by natural selection? My recent work has revealed that they may in fact be produced and maintained across vast time scales by neutral processes, even if they provide no adaptive benefit at all. In this proposal, I will test this radical idea by bringing together ancestral sequence reconstruction and quantitative biochemistry of protein complexes. I will use this approach to experimentally unravel the evolutionary processes that generate and maintain biochemical complexity in three model systems that exemplify archetypical protein-protein interactions: In the first objective, I will unravel what drives the evolutionary gain and loss of homomeric interactions. I will recapitulate how the universally conserved enzyme citrate synthase repeatedly underwent changes in self-assembly state. I will test if these changes were adaptive or whether they result from new interfaces being highly evolvable. In the second objective, I will probe why protein complexes evolve to depend on transient interactions with folding and assembly chaperones. I will retrace how the CO2 fixing enzyme RubisCO acquired a set of dedicated assembly and folding chaperones. I will unravel whether the initial gain of new chaperone interactions was useful and determine what later caused RubisCO to start completely depending on them. In the third objective, I will unravel if many of the interactions between different complexes are caused by neutral evolution. I will use a new experimental approach in yeast to quantify the rate at which complexes gain interactions with the rest of the proteome by chance alone. Together, these experiments will show for the first time how adaptive evolution and neutral processes interacted to produce the intricate biochemical complexity we see inside cells today.

Dziedzina nauki (EuroSciVoc)

Słowa kluczowe

Program(-y)

Temat(-y)

System finansowania

HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants

Wyświetl wszystkie projekty finansowane w ramach tego programu finansowania

Zaproszenie do składania wniosków

(odnośnik otworzy się w nowym oknie) ERC-2021-STG

Wyświetl wszystkie projekty finansowane w ramach tego zaproszenia

Instytucja przyjmująca

PHILIPPS UNIVERSITAET MARBURG
Wkład UE netto
€ 773 522,34
Koszt całkowity
€ 773 522,34

Beneficjenci (2)