Descrizione del progetto
I lipidi di membrana nel processo di autofagia nelle piante
L’autofagia è un meccanismo naturale attraverso il quale le cellule rimuovono i propri componenti disfunzionali attraverso la decomposizione e il riciclo. Questo processo richiede la formazione di vescicole chiamate autofagosomi, che inghiottono i componenti intracellulari e li rimettono a un vacuolo litico. La formazione degli autofagosomi è operata da un apposito apparato di proteine e lipidi. Questo progetto finanziato dall’UE approfondisce i meno studiati meccanismi essenziali che consentono ai lipidi di contribuire a questo intero processo nelle cellule vegetali. La ricerca concentrerà l’attenzione sugli interrogativi fondamentali che esplorano il modo in cui la natura, la dinamica e l’eterogeneità laterale dei lipidi determinano la struttura dei fagofori, la composizione delle loro proteine e la relativa funzione, impiegando una combinazione di approcci proteomici e bioinformatici, la lipidomica e l’immaginografia 3D ad alta risoluzione.
Obiettivo
Autophagy is an intracellular catabolic process critical to eukaryotic life and indispensable for plant survival to drought, nutrient scarcity or pathogen attacks. Autophagy relies on the formation of specialized vesicles called autophagosomes (AP) which engulf and deliver cell components to the lytic vacuole. AP biogenesis is carried out by a group of dedicated proteins (named ATG) and hinges on intense remodelling events and on the remarkable capacity of an initial membrane, the phagophore, to assemble de novo, shape like a cup, expand while maintaining structure and function and re-shape to a complete vesicle. To date the molecular mechanisms underlying these events remain elusive. Research has focused on the role of autophagy proteins but, despite AP biogenesis being a membrane-based process, the fundamental contributions of lipids to AP membrane formation, identity and activities have been largely unexplored; in other words, when it comes to AP formation we are only looking at half of the picture.
I propose to address the fundamental question of how APs form and shape from a novel angle: by exploring how lipids’ nature, dynamics and lateral heterogeneity instruct the phagophore structure, its protein composition and its functions. The project builds on our recent results and expands on strategies that we have developed, integrating proteomic/bioinformatic approaches, lipidomics and high-resolution 3D imaging. We will tackle 3 complementary objectives: 1) Reveal the dynamic lipid signature of the phagophore, 2) Elucidate the implication of lipids nature and repartition in the phagophore ultrastructure, 3) Decrypt the molecular mechanisms by which lipids interplay with ATG proteins to control autophagy activity and plant physiology. Overall the project will articulate an integrated vision of the molecular processes controlling autophagy and provide fundamental knowledge in our understanding of plant adaptive programs.
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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- scienze naturaliscienze biologichebiochimicabiomolecoleproteine
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- scienze mediche e della salutemedicina di basefisiologia
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Invito a presentare proposte
(si apre in una nuova finestra) ERC-2019-STG
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ERC-STG - Starting GrantIstituzione ospitante
75794 Paris
Francia