Structural determination and dynamics of the mitochondrial import protein (MIM) by cryo-EM and magic-angle-spinning (MAS) nuclear magnetic resonance (NMR)

Informazioni relative al progetto

MitoMemInsert

ID dell’accordo di sovvenzione: 101069118

DOI 10.3030/101069118

Progetto chiuso

Data della firma CE 23 Agosto 2022

Data di avvio 1 Ottobre 2022

Data di completamento 30 Settembre 2024

Finanziato da

• Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA)

Costo totale Nessun dato

Contributo UE € 199 440,96

Coordinato da

INSTITUTE OF SCIENCE AND TECHNOLOGY AUSTRIA
Austria

Descrizione del progetto

Studiare i meccanismi di importazione e inserimento delle proteine nella membrana mitocondriale

I mitocondri sono fabbriche di energia cellulare coinvolte nell’invecchiamento e nella morte cellulare. Le loro funzioni necessitano dell’invio, e dell’inserimento nel giusto compartimento, di molteplici proteine differenti sintetizzate al di fuori dell’organello. Finanziato dal programma di azioni Marie Skłodowska-Curie, il progetto MitoMemInsert si concentrerà sui meccanismi di inserimento della proteina di membrana α-elicoidale all’interno della membrana mitocondriale esterna e sulla struttura dell’insertasi. Lo studio impiegherà la microscopia crioelettronica combinata alla risonanza magnetica nucleare con rotazione all’angolo magico (MAS, Magic-Angle-Spinning) al fine di determinare la struttura di risoluzione atomica della proteina mitocondriale di importazione nel lievito. I risultati sveleranno in che modo i complessi di proteine mitocondriali di importazione coinvolgono i polipeptidi al fine di formare proteine precursori per l’inserimento all’interno della membrana.

Obiettivo

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.

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.: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.

• scienze naturali › scienze biologiche › biochimica › biomolecole › proteine
• scienze naturali › scienze biologiche › biofisica

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Parole chiave

• Mitochondrial Import Protein (MIM)
• Cryo-EM
• ssNMR
• dynamics
• cell-free translation system

Programma(i)

• HORIZON.1.2 - Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA) Main Programme

Argomento(i)

• HORIZON-MSCA-2021-PF-01-01 - MSCA Postdoctoral Fellowships 2021

Invito a presentare proposte

HORIZON-MSCA-2021-PF-01

Meccanismo di finanziamento

HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European Fellowships

Coordinatore

INSTITUTE OF SCIENCE AND TECHNOLOGY AUSTRIA

• Contributo netto dell'UE: € 199 440,96
• Indirizzo: Am Campus 1 ; 3400 Klosterneuburg ; Austria
• Regione: Ostösterreich › Niederösterreich › Wiener Umland/Nordteil
• Tipo di attività: Higher or Secondary Education Establishments
• Costo totale: Nessun dato