Projektbeschreibung
Die Golgi-Fragmentierung bei neurodegenerativen Erkrankungen enträtseln
Der Golgi-Apparat zählt zu den Organellen eukaryotischer Zellen. Er verarbeitet und sortiert die für die Plasmamembran oder die Sekretion bestimmten Proteine, weshalb er eine Schlüsselrolle bei der zellulären Homöostase und Kommunikation von Zelle zu Zelle spielt. Der Golgi-Apparat ist eine hochdynamische Organelle, die eine sehr spezielle Morphologie beibehält, aber bei neurodegenerativen Erkrankungen wie etwa der Alzheimer-Krankheit irreversibel fragmentiert wird. Im Rahmen des EU-finanzierten Projekts UbiGolD sollen nun die die Golgi-Fragmentierung regulierenden Mechanismen erforscht werden. Die Forschenden werden sich auf einen jüngst entdeckten proteasomalen Abbaumechanismus und dessen Funktion für die Golgi-Integrität unter wechselnden Bedingungen konzentrieren. Die Ergebnisse werden Licht in die Neurodegeneration bringen und den Weg zu neuen Behandlungsoptionen bereiten.
Ziel
Alzheimer’s disease (AD) is the most common neurodegenerative disorder which affects 47 million patients worldwide. However, the underlying molecular mechanisms leading to sporadic-AD remain unknown and preventive treatment is not yet available. Lately, the ubiquitin-proteasome system has been implicated in AD. Dr. Merbl’s laboratory recently discovered a novel mechanism of Golgi-localized proteasomal degradation that controls Golgi integrity under stress. As the Golgi apparatus is the major hub required for protein secretion and plasma membrane localization, its proper function is crucial for maintaining cellular homeostasis and controlled cell-cell communication. This intriguing finding may be of instrumental importance to evidence of Golgi fragmentation which is observed in neurons in neurodegeneration diseases including AD as the Merbl lab identified that the ubiquitin-proteasome system is required for Golgi fragmentation.
My goal is to identify regulatory mechanisms of ubiquitin E3 ligases that are involved in Golgi fragmentation in neurons. Specifically, I aim to identify critical determinants that regulate Golgi homeostasis and integrity under changing pH and calcium concentration and decipher their role in AD using CRISPR gene manipulation, pH-dependent immunofluorescence and biochemical methods and state-of-the-art proteomic and glycomic techniques. Elucidating ubiquitin-dependent regulation of Golgi fragmentation in neurodegeneration and AD would advance our understanding not only of Golgi biology and provide new possibilities for therapeutic intervention for neurodegeneration.
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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