Descrizione del progetto
Una nuova forma di segnalazione cellulare tramite i fotorecettori nel cervello
La visione è innescata da proteine fotosensibili presenti nell’occhio chiamate opsine. Sorprendentemente, i mammiferi possiedono opsine anche negli organi interni, compreso il cervello, dove la luce ambientale non riesce a penetrare facilmente. Di conseguenza, il modo in cui queste proteine vengono attivate è rimasto un mistero. L’ipotesi di lavoro del progetto PhotonSignaling, finanziato dal CER, è che le reazioni chimiche che coinvolgono le specie reattive dell’ossigeno all’interno delle cellule siano in grado di attivare queste opsine interne. Partendo dalle prime evidenze di questo fenomeno osservate nei neuroni del cervello dei topi, i ricercatori intendono individuare i precisi meccanismi molecolari coinvolti, caratterizzare le conseguenze fisiologiche di questa via di segnalazione nelle cellule ed esplorare la portata del suo funzionamento. Questi risultati potrebbero potenzialmente ridefinire la nostra comprensione della biologia di ossidoriduzione, della segnalazione cellulare e di malattie quali la neurodegenerazione, aprendo prospettive completamente nuove per gli interventi terapeutici.
Obiettivo
Vision is enabled by photoreceptor proteins in the eye called opsins. In addition to visual opsins, mammals also possess three non-visual opsins, which are highly conserved and also expressed in extra-ocular tissues such as the brain. Recent studies in live mice have shown that these non-canonical opsins are both light-responsive and physiologically active. However, the poor penetration of visible light through hair, skin, bone, and tissue, raises intriguing questions about whether environmental light can conceivably activate opsins found in regions as dark as the inner brain of nocturnal mammals.
I hypothesized that these deep-tissue opsins may be activated by an alternative, internal, source. Specifically, reactive oxygen and nitrogen species (ROS/RNS) can react with cellular biomolecules to form excited states capable of light emission. This chemiluminescence phenomenon was studied intensively decades ago, but has since been overlooked. In the past years, I have established a multi-disciplinary research group aimed at tackling this hypothesis and we have obtained substantial evidence that redox-induced reactions are indeed capable of activating the non-visual opsin 3 (OPN3) in mouse hippocampal neurons in a process that we term “redox-photonic signaling”. However, many fundamental questions remain.
In PhotonSignaling, we will 1) Determine the precise mechanisms of redox-photonic signaling, 2) Determine the physiological consequences of this signaling pathway in mouse neurons, and 3) Explore the extension of this pathway to a broader signaling paradigm.
PhotonSignaling introduces a new dimension to redox biology, photosensory proteins, and cellular signaling. Through this lens, our work has the potential to reshape our understanding of fundamental biology, such as the role of neuropeptides and neurotransmitters, of physiological processes such as aging, and of diseases such as neurodegeneration, to ultimately unlock conceptually new therapeutic interventions.
Campo scientifico (EuroSciVoc)
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: Il Vocabolario Scientifico Europeo.
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: Il Vocabolario Scientifico Europeo.
- scienze naturali scienze biologiche neurobiologia
- scienze naturali scienze biologiche biochimica biomolecole proteine
- scienze naturali scienze biologiche zoologia mammologia
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Parole chiave
Parole chiave del progetto, indicate dal coordinatore del progetto. Da non confondere con la tassonomia EuroSciVoc (campo scientifico).
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Programma(i)
Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.
Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.
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HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC)
PROGRAMMA PRINCIPALE
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Argomento(i)
Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.
Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.
Meccanismo di finanziamento
Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.
Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.
HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants
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Invito a presentare proposte
Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.
Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.
(si apre in una nuova finestra) ERC-2025-COG
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Contributo finanziario netto dell’UE. La somma di denaro che il partecipante riceve, decurtata dal contributo dell’UE alla terza parte collegata. Tiene conto della distribuzione del contributo finanziario dell’UE tra i beneficiari diretti del progetto e altri tipi di partecipanti, come i partecipanti terzi.
85764 Neuherberg
Germania
I costi totali sostenuti dall’organizzazione per partecipare al progetto, compresi i costi diretti e indiretti. Questo importo è un sottoinsieme del bilancio complessivo del progetto.