Projektbeschreibung
Mitochondriale Wiederverwertung bei der Alterung genauer im Blick
Autophagie ist ein Prozess in Zellen, der den Abbau und die Wiederverwertung von Zellbestandteilen beinhaltet. Die mitochondrienselektive Autophagie, die sogenannte Mitophagie, hat die Beseitigung geschädigter oder dysfunktionaler Mitochondrien zum Schwerpunkt und zeichnet für die mitochondriale Qualitätskontrolle verantwortlich, die zelluläre Dysfunktion und Krankheiten verhindert. Mitochondrien spielen in Neuronen, insbesondere bei der synaptischen Übertragung und Erhaltung der Aktivität, eine entscheidende Rolle. Das Hauptziel des ERC-finanzierten Projekts SynaptoMitophagy besteht darin, die Funktion der Mitochondrien bei altersbedingten synaptischen Störungen zu erkunden. Die Forschenden werden fortgeschrittene Technologien einsetzen, um das Schicksal der Mitochondrien und die Mitophagie an Synapsen zu überwachen sowie die Auswirkungen einer Beeinträchtigung der Mitophagie auf synaptische Funktions- und Verhaltensweisen zu bewerten. Die Projektergebnisse werden wichtige Erkenntnisse über die Milderung des altersbedingten Synapsenversagens beim Menschen liefern.
Ziel
Age-dependent accumulation of damaged mitochondria and synaptic loss represent early pathological hallmarks of brain ageing leading to neuronal death. Mitochondria-selective autophagy (mitophagy) is triggered to eliminate defective organelles promoting cellular and organismal survival. Mitophagy declines with age, while its induction extends lifespan and confers neuroprotection across diverse species. Although the pivotal role of mitophagy in neuronal physiology is steadily emerging, its contribution to synaptic homeostasis remains elusive.
Building on our previous pioneering studies, SynaptoMitophagy aims to reveal the molecular underpinnings of age-dependent synaptic impairment, focusing on mitochondrial maintenance and turnover. We will combine the nematode Caenorhabditis elegans, which offers a well-defined nervous system, with cutting-edge technologies, such as super resolution imaging, microfluidics and optogenetics, to manipulate spatiotemporally mitochondrial damage and monitor synaptic mitophagy at nanoscale resolution, in vivo. Mammalian neurons will be used to address the functional conservation of synaptic mitophagy components.
The objectives are four-fold: 1) Establish mitophagy reporters for in vivo monitoring of mitochondrial fate at synapses during ageing and under neuroprotective conditions 2) Use optogenetic tools to stimulate synapse-restricted mitochondrial damage and, thereby, to detect mitophagy induction and its contribution to neurotransmission. 3) Characterize the synaptic defects and assess behavioral deficits arising from mitophagy impairment. 4) Conduct forward genetic screen for synaptic mitophagy modulators, towards augmenting mitochondrial quality control and resistance to age-related synaptic failure.
The cumulative results of this proposal will decode the molecular mechanisms of neuronal mitophagy compartmentalization at synapses during ageing, providing critical insights with broad relevance to human health and quality of life.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
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(öffnet in neuem Fenster) ERC-2022-STG
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