Descripción del proyecto
Estudio de los mecanismos de importación e inserción de proteínas en la membrana mitocondrial
Las mitocondrias son las fábricas de energía de las células y participan en los procesos de senescencia y muerte celular. Su funcionamiento requiere que muchas proteínas diferentes sintetizadas fuera de la mitocondrias sean entregadas e insertadas en el compartimento correcto. El equipo del proyecto MitoMemInsert, financiado por las Acciones Marie Skłodowska-Curie, estudiará los mecanismos de inserción de proteínas de membrana α-helicoidales en la membrana externa mitocondrial y la estructura de la insertasa. En este estudio se empleará microscopia crioelectrónica combinada con la espectroscopia de resonancia magnética nuclear de giro de ángulo mágico para determinar con resolución atómica la estructura de la proteína de importación mitocondrial en la levadura. Los resultados revelarán la forma en que interactúan los complejos de la proteína de importación mitocondrial con polipéptidos para formar proteínas precursoras para su inserción en la membrana.
Objetivo
Mitochondria perform numerous key functions, from energy production to metabolic pathways, and are involved in ageing and cell death. All these functions rely on about 1000 different proteins, of which 99% are synthesized outside the organelle and have to be imported and inserted into the right compartment. These import and insertion are particularly demanding for the membrane proteins as they are inherently aggregation-prone. How α-helical membrane proteins (MPs) are inserted into the mitochondrial outer membrane (MOM) is currently poorly understood. In particular, the structure of the insertase responsible for inserting tens of these α-helical MPs into this membrane, called mitochondrial import protein (MIM) in yeast, is unknown. My MitoMemInsert project addresses this important knowledge gap, by determining the atomic-resolution structure of MIM, by using cryo-EM combined with magic-angle-spinning nuclear magnetic resonance spectroscopy to resolve MIM’s structure in a lipid-bilayer environment. This will open avenues to see how the MIM complex engages with polypeptides that shall be inserted into the membrane by MIM (so-called precursor proteins or ‘preproteins’). Such a “static” structure determination would already be a big leap for the field: it will be the first structure of a MOM insertase of α-helical MPs. As it is thought to have a novel architecture, this structure will provide new insights into MP insertion machinery in general. In addition, I will use NMR to study the dynamics of this machinery, which I believe, will add important mechanistic knowledge of how the MIM complex engages with MPs that are being inserted in the MOM. Overall, making use of my previous technical expertise, and adding new competences to my skill set, a combination of biophysical and structural approaches will allow me to resolve this important, and hitherto poorly addressed question in mitochondrial biogenesis and, more generally, biophysics.
Ámbito científico (EuroSciVoc)
CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural.
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Palabras clave
Programa(s)
- HORIZON.1.2 - Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA) Main Programme
Régimen de financiación
HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European FellowshipsCoordinador
3400 Klosterneuburg
Austria