Description du projet
Le protocole d’essai de liaison des ligands ouvre la voie à de nouvelles options de traitement
L’acidose des tissus cérébraux est soit le résultat d’une hausse de la tension du dioxyde de carbone, soit celui d’une accumulation d’acides produits par le métabolisme. Normalement, l’acidification locale du tissu cérébral sert de signal neuronal, transduit par les canaux ioniques détecteurs d’acide (ASIC1a). Un lien a été établi entre l’acidose locale et des affections telles que les douleurs chroniques, les accidents vasculaires cérébraux ischémiques et les troubles psychiatriques. Le rôle potentiellement thérapeutique de l’ASIC1a a récemment été mis en évidence, mais aucun médicament n’est actuellement disponible pour cibler les canaux dans des conditions pathologiques. Le projet hsPCF‑FRET, financé par l’UE, vise à caractériser la liaison du neuropeptide appelé grande dynorphine à l’ASIC1a en temps réel et à identifier les sites de liaison et les interactions. Les résultats aideront à la conception future d’inhibiteurs de l’ASIC1a susceptibles de traiter les douleurs chroniques et l’ischémie.
Objectif
Under physiological conditions, localized acidification of brain tissue serves as neuronal signal that get synaptically transduced via acid-sensing ion channels (ASIC1a). Local acidosis has, however, also been linked to some of the most prevalent neurological disorders such as chronic pain, ischemic stroke and psychiatric diseases. ASIC1a has thus emerged as drug target with great potential, but no drugs are currently available that specifically target the channels under pathological conditions. A few known neuropeptides modulate ASIC1a and could thus serve as scaffolds for a new generation of ASIC1a-selective drugs to, for example, treat pain without the typical downsides of opioids. Advances have, however, been hampered by the limited understanding of detailed protein-peptide interactions. Thus, the aim of the proposed project is to directly characterize the binding of the neuropeptide Big Dynorphin to ASIC1a in real time. Here, I will use a unique in-house developed high-sensitivity fluorescence patch-clamp electrophysiology setup and establish a protocol for a FRET-based ligand-binding assay. Together with site-directed mutagenesis, this approach will be able to identify state-dependent binding sites and key interactions, and allow direct analysis of binding affinity and kinetics under pathological conditions; all in intact membranes and with unprecedented (microsecond) temporal resolution. This information will aid future design of ASIC inhibitors with the potential to treat chronic pain and ischemia. The technology developed for this work will also enable ligand-binding studies of other membrane proteins in living cells and with high temporal resolution and will thus be of great potential value for a broad field. The project will expand my existing electrophysiology skills and add highly versatile expertise in fluorescent measurements. I thus anticipate my project to have significant personal and scientific impact beyond the scope of this proposal.
Champ scientifique (EuroSciVoc)
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN. Voir: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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1165 Kobenhavn
Danemark