Projektbeschreibung
Mechanische Einzelproteineeffekte und Proteintranslokation durch Poren
Proteine sind an den meisten zellulären Prozessen beteiligt. Ihre Funktion wird zum Teil durch Veränderungen ihrer 3D-Struktur reguliert, die wiederum durch mechanische Kräfte moduliert werden kann. Studien über mechanische Auswirkungen auf Proteine beschränken sich auf In-vitro-Experimente mit einzelnen Molekülen, bei denen die Auswirkungen auf die Zell- und Gewebefunktion nicht erforscht werden können. Das Ziel des ERC-finanzierten Projekts ProtMechCell besteht darin zu untersuchen, ob die mechanische Stabilität und die lokale Struktur von Proteinen einen Hauptregulator für die Kinetik der Proteintranslokation durch Poren aller Art darstellen. Mithilfe modernster mechanischer, optogenetischer und intrazellulärer Kraftspektrometrieverfahren werden die Proteinelastizität, die Bewegung von Transkriptionsfaktoren und Proteinen durch Poren und die intrazelluläre Stabilität einzelner Proteine unter Zug untersucht.
Ziel
Mechanical stimuli regulate an increasingly large number of cellular and tissue functions. However, the effect that those macroscopic forces have on the underpinning proteins is poorly understood.
Most of our knowledge of protein dynamics under force is still restricted to in vitro single-molecule experiments. Collectively, these molecular measurements have revealed that, when denatured with force, proteins unfold and stretch along their end-to-end length, following a completely different pathway from that sampled in biochemical denaturation. Yet, we are still lacking fundamental understanding of how mechanical unfolding of proteins occurs in the cell, and how it impacts cellular function.
Here, we propose to develop and apply a combination of state-of-the-art mechanical techniques across scales aiming to correlate the nanomechanical properties of proteins measured in vitro with their behaviour in their physiological cellular context.
We will first study how the regulation of protein elasticity –through dynamic force-induced unfolding and refolding, protein binding and post-translational modifications in cryptic sites of key mechanosensors– affects cellular mechanotransduction. We will also examine, using single-cell optogenetic experiments, how the mechanical unfolding of mechanosensitive transcription factors regulate their import rate into the cell nucleus across the nuclear pore complex, and the potential physiological implications.
We will then test the hypothesis that the mechanical stability and local structure of proteins emerge as a general master regulator of their translocation kinetics across pores of varying sizes and functions, including those present in proteasomes, peroxisomes and lysosomes.
Finally, we will harness the natural specificity of the distinct cellular pores to inspire an intracellular force spectrometer to measure changes in the mechanical stability of a single protein under its functional pulling velocity inside the cell.
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: Das European Science Vocabulary.
Die Klassifikation dieses Projekts wurde von Menschen validiert.
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- Naturwissenschaften Biowissenschaften Genetik
- Naturwissenschaften Biowissenschaften Zellbiologie Zellkommunikation
- Naturwissenschaften Biowissenschaften Biochemie Biomoleküle Proteine
- Naturwissenschaften Naturwissenschaften Molekülphysik und chemische Physik
- Naturwissenschaften Biowissenschaften Biophysik
Schlüsselbegriffe
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
Programm/Programme
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
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HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC)
HAUPTPROGRAMM
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Thema/Themen
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
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Finanzierungsplan
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants
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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
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(öffnet in neuem Fenster) ERC-2024-ADG
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Finanzieller Nettobeitrag der EU. Der Geldbetrag, den der Beteiligte erhält, abzüglich des EU-Beitrags an mit ihm verbundene Dritte. Berücksichtigt die Aufteilung des EU-Finanzbeitrags zwischen den direkten Begünstigten des Projekts und anderen Arten von Beteiligten, wie z. B. Dritten.
WC2R 2LS London
Vereinigtes Königreich
Die Gesamtkosten, die dieser Organisation durch die Beteiligung am Projekt entstanden sind, einschließlich der direkten und indirekten Kosten. Dieser Betrag ist Teil des Gesamtbudgets des Projekts.