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Stepping into the light: exploring mono-ADP-ribosylation through super resolution STED microscopy

Descrizione del progetto

Definire il modo in cui le cellule utilizzano la modificazione delle proteine per regolare le funzioni

Le cellule utilizzano un processo chiamato ADP-ribosilazione per regolare funzioni importanti quali la risposta allo stress o ai danni. Questo processo coinvolge alcuni enzimi, tra cui le poli-ADP-ribosio polimerasi che legano piccole molecole (ADP-ribosio) alle proteine. Mentre un tipo di questo processo (poli-ADP-ribosilazione) è noto nei dettagli, un altro tipo – la mono-ADP-ribosilazione – è meno conosciuto ma potrebbe rivelarsi promettente per il trattamento delle malattie immunitarie. Con il supporto del programma di azioni Marie Skłodowska-Curie, il progetto mArSTED approfondirà lo studio della mono-ADP-ribosilazione utilizzando la microscopia avanzata per comprendere dove avviene all’interno delle cellule. Inoltre, mArSTED studierà come due enzimi specifici potrebbero lavorare insieme per controllare questo processo in diverse strutture cellulari. La ricerca proposta fornirà una visione inedita sul funzionamento delle cellule.

Obiettivo

ADP-ribosylation (ADPr) is a key post-translational modification catalyzed by the ADP-ribosyltransferase (ART) superfamily, including poly-ADP-ribose polymerases (PARPs), which, despite their name, can transfer either a single (mono-ADPr) or multiple (poly-ADPr; PAR) units of ADP-ribose to their targets. This process occurs in response to various biological and pathological stimuli, regulating numerous cellular functions. For many years, research in the ADPr field focused primarily on poly-ADPr PARPs, often overlooking the physiological importance and therapeutic potential of mono-PARPs. Recently, the development of new reagents, including versatile antibodies to detect mono-ADPr, provided essential tools to finally explore this elusive modification. Emerging evidence, partly obtained by using these antibodies, suggests that mono-ADPr responses could be promising therapeutic targets for immune-related diseases, pushing mono-ADPr into the spotlight. However, this growing pharmaceutical interest contrasts with our limited understanding of the molecular mechanisms and biological functions of mono-ADPr and the catalyzing enzymes. In this MSCA project, I aim to shed light on the functions of the underexplored mono-ADP-ribosylation by pioneering the development of super-resolution microscopy methods to visualize mono-ADPr localization across different cellular structures. Through this cutting-edge approach, my research will provide unprecedented insights into the spatial dynamics of mono-ADPr, potentially uncovering novel aspects of its functional roles in cells and providing powerful new methods for the ADP-ribosylation field. Additionally, I will investigate the crosstalk between two PARPs that, according to preliminary data from the host lab, may collaboratively mediate ADPr at the nuclear pore complex, providing insights into the molecular mechanisms underlying the findings from our microscopy studies.

Campo scientifico (EuroSciVoc)

Parole chiave

Programma(i)

Argomento(i)

Meccanismo di finanziamento

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

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Invito a presentare proposte

(si apre in una nuova finestra) HORIZON-MSCA-2024-PF-01

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Coordinatore

UNIVERSITAT ZU KOLN
Contributo netto dell'UE
€ 202 125,12
Indirizzo
ALBERTUS MAGNUS PLATZ
50931 Koln
Germania
Regione
Nordrhein-Westfalen Köln Köln, Kreisfreie Stadt
Tipo di attività
Higher or Secondary Education Establishments
Collegamenti
Costo totale
Nessun dato