Descrizione del progetto
Uno sguardo più attento alla flessione muscolare dei moscerini
Nonostante l’acqua rappresenti oltre la metà della massa corporea, le cellule non fluttuano in tutto questo ambiente di spazio extracellulare. Infatti, la matrice extracellulare presente in tutti i tessuti e gli organi fornisce substrati fisici fondamentali per le cellule ed è responsabile dei vari segnali biochimici e biomeccanici necessari per la formazione dei tessuti, la differenziazione e l’omeostasi cellulari. Le integrine sono una famiglia di proteine che fissano il citoscheletro di una cellula alla matrice extracellulare e ad altre cellule e rilevano l’adesione. Sorprendentemente, sono in grado di rilevare e trasmettere informazioni nelle giunzioni in modo bidirezionale. È probabile che l’alterazione della funzione dell’integrina ricopra un ruolo in alcune malattie. Il progetto MechanoGenetic, finanziato dall’UE, esaminerà il ruolo dell’integrina nella mediazione delle forze meccaniche in una giunzione muscolo-tendinea dei moscerini per comprendere le distrofie muscolari negli esseri umani.
Obiettivo
Cells in our bodies constantly experience mechanical forces from their microenvironment. When cells sense a critical threshold of elevated tension, they hold tight together and allow tissues to function healthily as a group. In certain diseases, however, our cells lose their mechanosensing and adhesive properties and, as a result they get dissociated, as in the case of muscular dystrophies. Integrin-based adhesions to the extracellular matrix (ECM) are emerging as key networks of mechanotransmission. This proposal aims to discover how mechanical forces modulate cell-matrix adhesion at the myotendinous junctions in the developing Drosophila embryo, combining biophysical, molecular and genetic approaches. To achieve this goal, I propose to implement two complementary specific objectives: First, I will identify and quantify the relationship between forces and adhesion strength in mutants affecting either integrin-ECM binding or muscle contractility by utilizing in vivo laser ablation and magnetic tweezers. Second, I will examine whether and how IPP complex -a core module of the integrin adhesome- alters the molecular forces transmitted across Talin, which is a major mechanosensor at integrin junctions, utilizing suitable FRET-based biosensors. Collectively, this interdisciplinary research will provide a novel mechanical framework of how cells integrate forces and maintain tissue integrity in the living organism.
Given the striking similarities in the molecular organisation of the myotendinous junctions between fly and human, the outcome of this work will provide a deeper understanding of how we can better combat dystrophic diseases.
Campo scientifico
- engineering and technologyelectrical engineering, electronic engineering, information engineeringelectronic engineeringsensorsbiosensors
- medical and health sciencesbasic medicineneurologymuscular dystrophies
- medical and health sciencesclinical medicineembryology
- natural sciencesphysical sciencesopticslaser physics
Parole chiave
Programma(i)
Argomento(i)
Meccanismo di finanziamento
MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)Coordinatore
115 27 Athina
Grecia