Projektbeschreibung
Besseres Verständnis der biologischen Signalverarbeitung
Die biologische Signalverarbeitung ist für das Funktionieren verschiedener lebender Organismen sehr wichtig, insbesondere für entscheidende Prozesse wie die Zellteilung und die Bekämpfung von den Organismus befallenden Krankheiten. Ein tieferes Verständnis und eine bessere Kontrolle dieses Phänomens sind daher für die Zukunft der betreffenden Sektoren und Branchen entscheidend. Das ERC-finanzierte Projekt Phosphoprocessors soll auf den bisherigen Forschungsarbeiten der Teammitglieder zur Multi-Site-Phosphorylierung aufbauen und die komplizierte Funktionsweise der Cyclin-abhängigen Kinasen weiter erforschen. Ziel ist es, durch rigorose Tests ein umfassenderes und erklärbares Verständnis der Abfolge von Zellzyklusereignissen zu erlangen.
Ziel
Multisite phosphorylation of proteins is a powerful signal processing mechanism playing crucial roles in cell division and differentiation as well as in disease. Our goal in this application is to elucidate the molecular basis of this important mechanism. We recently demonstrated a novel phenomenon of multisite phosphorylation in cell cycle regulation. We showed that cyclin-dependent kinase (CDK)-dependent multisite phosphorylation of a crucial substrate is performed semiprocessively in the N-to-C terminal direction along the disordered protein. The process is controlled by key parameters including the distance between phosphorylation sites, the distribution of serines and threonines in sites, and the position of docking motifs. According to our model, linear patterns of phosphorylation networks along the disordered protein segments determine the net phosphorylation rate of the protein. This concept provides a new interpretation of CDK signal processing, and it can explain how the temporal order of cell cycle events is achieved. The goals of this study are: 1) We will seek proof of the model by rewiring the patterns of budding yeast Cdk1 multisite networks according to the rules we have identified, so to change the order of cell cycle events. Next, we will restore the order by alternative wiring of the same switches; 2) To apply the proposed model in the context of different kinases and complex substrate arrangements, we will study the Cdk1-dependent multisite phosphorylation of kinetochore components, to understand the phospho-regulation of kinetochore formation, microtubule attachment and error correction; 3) We will apply multisite phosphorylation to design circuits for synthetic biology. A toolbox of synthetic parts based on multisite phosphorylation would revolutionize the field since the fast time scales and wide combinatorial possibilities.
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: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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Thema/Themen
Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
(öffnet in neuem Fenster) ERC-2014-CoG
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51005 Tartu
Estland