Projektbeschreibung
Ein neuer Weg zur Untersuchung der Proteindynamik in multizellulären Umgebungen
Die Untersuchung der Proteindynamik in einer physiologischen, multizellulären Umgebung stellt eine Herausforderung dar, da die Proteinsignalisierung zwischen den einzelnen Zellen sehr variabel ist und es nur wenige Zellen gibt, die für einen klar definierten physiologischen Prozess verantwortlich sind. Im Rahmen des EU-finanzierten Projekts E-CTRL werden Technologien zur Kontrolle von Zielproteinen in relevanten Zellsubpopulationen konzipiert, um kausale Beziehungen zwischen Proteinen und multizellulärem Verhalten in der Neurobiologie herzustellen. Dabei wird auch untersucht, wie Proteine in geringfügig aktivierten neuronalen Schaltkreisen während bestimmter Lernaufgaben bei Mäusen funktionieren. Die Ergebnisse werden Einblicke in die molekularen Mechanismen geben, die dem Gedächtnis zugrunde liegen, sowie in die Entwicklung neuer Behandlungsmethoden für Gehirnkrankheiten wie Epilepsie, Depression und Autismus.
Ziel
Protein signaling in cells is precisely coordinated in space and time. Molecular chemogenetics, optogenetics, and biosensors have generated a scientific revolution enabling the spatiotemporal codes of protein signaling in single cells. However, it is a great challenge to study protein dynamics in a physiological multicellular environment due to the extensive variability in protein signaling within individual cells, as well as the sparsity of driver cells responsible for a specific physiological process. To build causal relationships between proteins and multi-cellular behavior, we will develop broadly applicable technologies by engineering proteins enabling the control of target proteins with light, exclusively in the relevant driver cell subpopulations. These approaches can be used in any biological field in which protein signaling is critical for multi-cellular behavior, but here we will focus on three different stages of a challenging neurobiology process. Upon sensory experience, for example, by learning a new task, only the subsets of neurons within a corresponding brain region switch to the active state. It is largely unknown how proteins that are activated in these sparsely activated neuronal circuits operate in space and time. Our technologies will enlighten the spatiotemporal dynamics of proteins in active neuron subpopulations responding to certain learning tasks in mice. Understanding such learning neuronal circuit responses at the molecular level will pave the way to develop new therapeutic approaches for brain disorders including epilepsy, depression, and autism spectrum disorders.
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
Thema/Themen
Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
(öffnet in neuem Fenster) ERC-2022-STG
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