Descrizione del progetto
I servizi di consegna neuronali potrebbero essere ben più che semplici corrieri
L’RNA messaggero, o mRNA, trasporta il messaggio genetico dai nuclei nel citoplasma, dove viene tradotto in una proteina dai ribosomi. Il modo in cui le cellule regolano dove e quando avviene la sintesi proteica in cellule molto complesse quali i neuroni resta un ambito di ricerca molto attivo. Il progetto AXONENDO, finanziato dall’UE, si basa sulla scoperta della presenza di mRNA e ribosomi su vescicole mobili chiamate endosomi negli assoni dei neuroni, con la speranza di chiarire i meccanismi e un potenziale ruolo nello sviluppo e nella funzione neuronale. Il trasporto endosomiale in assoni e dendriti si comporta come un corriere neuronale per una veloce ed efficace consegna «merci» da punto a punto. Ora è anche possibile che svolga un ruolo fondamentale nel modificare l’espressione in loco delle proteine in risposta a fattori extracellulari.
Obiettivo
Neurons are morphologically complex cells that rely on highly compartmentalized signaling to coordinate cellular functions. The endocytic pathway is a crucial trafficking route by which neurons integrate, spatially process and transfer information. Endosomal trafficking in axons and dendrites ensures that required molecules and signaling complexes are present where and when they are functionally needed thus fulfilling essential roles in neuronal physiology. Our recent work has revealed the presence of mRNAs and ribosomes on endosomes in axons, raising the exciting possibility that these motile organelles also directly modulate the local proteome by controlling de novo protein synthesis. However, the mechanisms by which endosomes regulate mRNA translation in neurons is unknown. Moreover, the roles of endosome-mediated control of protein synthesis in neuronal development and function have not been investigated. Here, we propose to bridge this knowledge gap by elucidating links between the endocytic pathway and local protein synthesis in neurons, focusing on their functional relationship in axons. By combining genome-wide analysis, genetic tools, state-of-the-art imaging techniques and the use of Xenopus and mouse vertebrate models, we plan to address the following fundamental questions: (i) What are the mRNAs associated with endosomes and does endosomal trafficking regulate their axonal localization? (ii) Does the endocytic pathway mediate the selective translation of axonal mRNAs in response to extracellular factors? (iii) What are the endosome-associated RNA-binding proteins, and what is the effect of perturbing these associations on axonal development and maintenance in vivo? (iv) Does impaired endosomal regulation of axonal mRNA localization and translation cause axonopathies? Answering these questions will set strong foundations for this new area of research and can provide a new angle in our comprehension of neuropathies in need of novel therapeutic strategies.
Campo scientifico (EuroSciVoc)
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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Invito a presentare proposte
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ERC-STG -Istituzione ospitante
20132 Milano
Italia