Projektbeschreibung
Wie winzige Knotenpunkte in den Zellen die Zellfunktionen steuern
Zellen sind auf G-Protein-gekoppelte Rezeptoren (GPCRs) angewiesen, um ihre Umwelt wahrnehmen und darauf reagieren zu können. Sie steuern lebenswichtige Funktionen wie die Hormonwirkung und die Zellkommunikation. Bislang ging man davon aus, dass GPCRs durch frei bewegliche Botenstoffe wie cAMP signalisieren, aber dieses Modell kann nicht erklären, wie spezifische Reaktionen erreicht werden, wenn mehrere Rezeptoren aktiv sind. Das ERC-finanzierte Projekt CLARITY schlägt eine wegweisende Idee vor: GPCRs bilden lokalisierte Nanoschalter, die den cAMP-Signalweg an bestimmten Stellen in den Zellen präzise steuern. Die Forschenden werden modernste Bildgebungs- und Proteomikinstrumente einsetzen, um diese Nanoschalter zu kartieren und ihre Rolle bei Prozessen wie der Insulinsekretion zu untersuchen. Die vorgeschlagene Forschung könnte die Arzneimittelentdeckung revolutionieren und überaus zielgerichtete Therapien mit weniger Nebenwirkungen ermöglichen.
Ziel
G protein-coupled receptors (GPCRs) relay extracellular information across the cell membrane to mediate most physiological cell functions. Many cell-surface GPCRs stimulate the production of cyclic adenosine monophosphate (cAMP), a diffusible second messenger, to elicit receptor-specific, long-range cell functions. However, given the mobility of second messengers, this canonical model fails to explain receptor-specific functions across multiple GPCRs that signal via cAMP.
This application proposes that GPCRs, in dramatic contrast to the second messenger concept, form highly-localized, nanometer-size cAMP signaling units at various subcellular locations, i.e. subcellular GPCR nanoswitches. At these locations, GPCR nanoswitches tightly control cAMP signaling at the nanometer scale in a receptor- and location-specific manner. These nanoswitches enable cells to retain the spatial-ID of every cAMP molecule and, thus, allow precise, spatially encoded, and receptor-specific cell functions even in the presence of multiple co-activated receptors.
The combination of cutting-edge technologies such as genetically encoded Foerster resonance energy transfer (FRET)-based biosensors, fluorescence-lifetime imaging microscopy (FLIM)-FRET multiplexing, and advanced proximity proteomics, will enable mapping the architecture and dynamics of these subcellular GPCR nanoswitches at nanometer scales. This proposal will then explore how endogenous GPCR nanoswitches control insulin secretion from pancreatic beta-cells in response to endogenous incretins as well as licensed obesity drugs. This will establish the physiological relevance of subcellular GPCR nanoswitches.
If successful, this proposal has the potential to revolutionize our understanding of cell signaling and to fundamentally transform GPCR drug discovery, offering opportunities for the development of location-specific drugs with reduced side effects that precisely modulate individual subcellular GPCR nanoswitches
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.
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- Technik und Technologie Elektrotechnik, Elektronik, Informationstechnik Elektrotechnik Sensoren Biosensoren
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Schlüsselbegriffe
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
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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-2025-COG
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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.
55131 Mainz
Deutschland
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.