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CORDIS - Resultados de investigaciones de la UE
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High-throughput discovery of degrons encoded by posttranslational modifications

Descripción del proyecto

Nuevos conocimientos sobre la degradación de las proteínas en las células

La homeostasis celular requiere un recambio constante de proteínas. El sistema ubiquitina-proteasoma es uno de los principales sistemas que controlan este proceso, ya que marca las proteínas no deseadas para su destrucción. El marcado es efectuado por las ligasas de ubicuitina E3, unas enzimas especializadas que reconocen unas secuencias específicas de las proteínas, los degrones. No obstante, todavía se desconocen muchos de estos degrones, sobre todo aquellos que se forman a partir de modificaciones postraduccionales. En el proyecto Degron Miner, que cuenta con el apoyo de las acciones Marie Skłodowska-Curie, se desarrollará una plataforma de alto rendimiento para la identificación de degrones y sus ligasas E3 asociadas. Los investigadores emplearán una gran base de datos de péptidos con el propósito de identificar qué etiquetas favorecen la degradación de las proteínas diana en células vivas. Se prevé que los resultados del proyecto mejoren la comprensión de la degradación de proteínas en la salud y la enfermedad.

Objetivo

The proteins of a cell are constantly turned over to adapt to changing environments or to eliminate damaged protein species. 80% of protein degradation is mediated via the ubiquitin-proteasome system (UPS). Specificity of the UPS is conveyed by E3 ubiquitin ligases (E3s), which transfer ubiquitin chains onto substrates to mark them for proteasomal degradation. E3s recognize their substrates via motifs termed degrons. Identifying degrons of all E3s would boost our understanding of proteostasis and would help designing pharmacologic strategies to modulate E3 activity. However, the “degron logic” of most of the >600 E3s encoded in the human genome remains elusive. This gap in our understanding of E3-degron relationships is related to the fact that degrons can be encoded by chemical modifications/posttranslational modifications (PTMs), which are not amenable to previously developed high-throughput degron discovery approaches via functional genomics.
Here, we propose the Degron Miner platform as a high-throughput approach to systematically investigate the impact of PTMs on target protein stability. To this end, we will generate a 9000-member DegTag library consisting of modified peptides linked to a ligand that binds a nano-luciferase-tagged target protein. This library can be screened in a high-throughput fashion in live cells to select DegTags that efficiently degrade the target protein. To unravel the underlying mechanism and match E3s to the identified PTM-degron, I will employ FACS-based CRISPR/Cas9-KO screens and proteomics-based interactomics approaches. Further, I will leverage the identified PTM-degrons in chemical biology and FACS-based CRISPR/Cas9-KO screens to identify the endogenous substrates of E3s and the mechanisms leading to PTM deposition.
Ultimately, the Degron Miner platform will deorphanize E3-substrate relationships and biological pathways involved in the regulation of protein degradation and will additionally provide tools to modulate E3s.

Ámbito científico (EuroSciVoc)

Palabras clave

Programa(s)

Tema(s)

Régimen de financiación

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

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Convocatoria de propuestas

(se abrirá en una nueva ventana) HORIZON-MSCA-2024-PF-01

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Coordinador

CEMM - FORSCHUNGSZENTRUM FUER MOLEKULARE MEDIZIN GMBH
Aportación neta de la UEn
€ 230 184,72
Dirección
LAZARETTGASSE 14 AKH BT 25.3
1090 Wien
Austria
Región
Ostösterreich Wien Wien
Tipo de actividad
Private for-profit entities (excluding Higher or Secondary Education Establishments)
Enlaces
Coste total
Sin datos