Descrizione del progetto
Alla scoperta dei principi costruttivi alla base della Torre di Pisa in miniatura della natura
I centrioli sono organelli a forma di botte costruiti su una struttura a ruota di carro complessa ma altamente stereotipata con un mozzo e raggi. Sono formati da nove triplette di microtubuli disposti circolarmente e sono tra i più grandi gruppi proteici delle cellule eucariotiche. Questi organelli di miliardi di anni sono altamente conservati e sono essenziali per la formazione di ciglia e centrosomi, svolgendo così un ruolo cruciale nella motilità e nella divisione cellulare. Capire come i centrioli si assemblano per formare un organello funzionale è un argomento di grande interesse e il progetto CENGIN, finanziato dall’UE, sta sondando e architettando i meccanismi che governano l’assemblaggio di un’architettura di centriolo adeguata.
Obiettivo
Deciphering and engineering the assembly of cellular organelles is a key pursuit in biology. The centriole is an evolutionarily conserved organelle well suited for this goal, and which is crucial for cell signaling, motility and division. The centriole exhibits a striking 9-fold radial symmetry of microtubules around a likewise symmetrical cartwheel containing stacked ring-bearing structures. Components essential for generating this remarkable architecture from alga to man have been identified. A next critical step is to engineer assays to probe the dynamics of centriole assembly with molecular precision to fully understand how these components together build a functional organelle. Our ambitious research proposal aims at taking groundbreaking steps in this direction through four specific aims:
1) Reconstituting cartwheel ring assembly dynamics. We will use high-speed AFM (HS-AFM) to dissect the biophysics of SAS-6 ring polymer dynamics at the root of cartwheel assembly. We will also use HS-AFM to analyze monobodies against SAS-6, as well as engineer surfaces and DNA origamis to further dissect ring assembly.
2) Deciphering ring stacking mechanisms. We will use cryo-ET to identify SAS-6 features that direct stacking of ring structures and set cartwheel height. Moreover, we will develop an HS-AFM stacking assay and a reconstituted stacking assay from human cells.
3) Understanding peripheral element contributions to centriole biogenesis. We will dissect the function of the peripheral centriole pinhead protein Cep135/Bld10p, as well as identify and likewise dissect peripheral A-C linker proteins. Furthermore, we will further engineer the HS-AFM assay to include such peripheral components.
4) Dissecting de novo centriole assembly mechanisms. We will dissect de novo centriole formation in human cells and water fern. We will also explore whether de novo formation involves a phase separation mechanism and repurpose the HS-AFM assay to probe de novo organelle biogenes
Campo scientifico (EuroSciVoc)
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP.
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Parole chiave
Programma(i)
Argomento(i)
Meccanismo di finanziamento
ERC-ADG - Advanced GrantIstituzione ospitante
1015 Lausanne
Svizzera