Descripción del proyecto
Estudio de biología de sistemas sobre las funciones e interacciones de las proteínas del microbioma intestinal humano
Los métodos genómicos identifican desequilibrios y asociaciones de la composición de las especies de la microbiota intestinal humana en relación con la enfermedad. Sin embargo, no se comprenden los mecanismos moleculares que provocan enfermedades o favorecen la salud ni las funciones de muchas proteínas de estos organismos. El equipo del proyecto ProFITGut, financiado por el Consejo Europeo de Investigación, intentará identificar las funciones e interacciones de las proteínas de las especies del microbioma y desarrollar estrategias para manipular su composición. En el estudio se empleará un método de biología de sistemas ampliable con proteómica de alto rendimiento y fármacos, dirigido al proteoma de treinta y ocho especies bacterianas prevalentes y diversas del intestino humano. Los objetivos son crear un mapa sobre la red funcional de proteínas de estas especies, identificar los mecanismos de acción y las especies que codifican la diana, facilitando así información para la reducción específica de las especies asociadas a la enfermedad.
Objetivo
The gut microbiome plays a key role in human health. Genomics approaches excel at cataloguing species composition, and associating imbalances with disease. Yet, as we are oblivious to the function of a large proportion of proteins of these organisms, we are limited in our understanding of the molecular mechanisms that drive disease or promote health. In this groundbreaking project we will systematically identify the function and interactions of proteins of microbiome species, deliver compounds to modulate them, and develop strategies to rationally manipulate microbiome composition.
We will use a scalable systems biology approach based on high-throughput proteomics, using more than 100 drugs to perturb the proteome of a panel of 38 prevalent and phylogenetically diverse bacterial species that colonize the human gut. Proteins involved in the same biological process have coordinated changes in their levels across perturbations, allowing us to infer function based on annotated proteins. We will further assess which proteins are likely to physically interact as they co-aggregate upon heat-induced denaturation, leading to a map of the functional protein network of these species. We will then identify the mechanisms of action and resistance of the used drugs by using thermal proteome profiling, and by measuring intracellular drug concentrations. This will allow us to identify species that encode the target, but no resistance elements, so we can use the information to specifically deplete disease-associated species from microbial communities. These strategies extend beyond the strains studied in this project, as homologs of these proteins can be identified solely from genome sequences.
Overall, this project paves the way for the microbiome field to move from associations to targetable mechanisms, with a vision to design therapies with reduced side effects to restore the microbiome to a healthy state.
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. La clasificación de este proyecto ha sido validada por su equipo.
CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural. La clasificación de este proyecto ha sido validada por su equipo.
Palabras clave
Programa(s)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Régimen de financiación
HORIZON-ERC - HORIZON ERC GrantsInstitución de acogida
901 87 Umea
Suecia