Opis projektu
Badanie sygnalizacji S-sulfhydracji w procesach fizjologicznych i patologicznych
Badania ostatniej dekady wykazały, że siarkowodór (H2S) odpowiada za wiele procesów fizjologicznych i patologicznych. Rozregulowanie jego produkcji jest związane z rozwojem chorób neurodegeneracyjnych i nowotworowych, a wydłużenie życia wynikające ze zmiany nawyków żywieniowych przyczynia się do gromadzenia H2S. Naukowcy podejrzewają, że stoi za tym potranslacyjna modyfikacja reszt cysteinowych zwana S-sulfhydracją białek. Zespół finansowanego przez UE projektu SULFAGING wykorzysta opracowane przez siebie znakowanie w połączeniu z proteomiką, metabolomiką i biologią molekularną, by uzyskać informacje wysokiej rozdzielczości na temat struktury, funkcji, ilości i dynamiki S-sulfhydracji, przedstawione w ujęciu czasowo-przestrzennym. Badacze chcą także poznać cele białkowe, w przypadku których S-sulfhydracja przyczynia się do postępu starzenia się i rozwoju choroby.
Cel
Life originally emerged and flourished in hydrogen sulfide (H2S)-rich environment and literature published in the past decade started to recognize that H2S is a mediator of many physiological and pathological processes. Exposure to H2S can put animals into suspended animation-like state while the lifespan extensions by the dietary restriction are caused by H2S accumulation. Disturbances in its production are linked to the development of neurodegenerative diseases and cancer, among many others. A new post-translational modification (PTM) of cysteine residues called protein persulfidation (i.e. converting cysteine residues PSH to persulfides, PSSH) has been suggested as a unifying mechanism behind all these effects. Therefore, an understanding of protein persulfidation has not only a fundamental potential, e.g. unraveling new signaling pathways, but also a pharmacological potential in fighting aging and diseases. However, the underlying mechanisms of H2S-mediated PSSH formation are still unclear, mainly due to the lack of a reliable and selective methodology for PSSH labeling. Here, using cutting-edge methodology for PSSH labeling developed by our team, combined with proteomics, metabolomics and molecular biology, and by working on different model systems (cells, C. elegans, rodents) we intend to (i) gain high-resolution structural, functional, quantitative, and spatio-temporal information on PSSH dynamics and position this evolutionary conserved PTM in the global cell signalling scheme, particularly in relation to other cysteine PTMs, (ii) understand the intricate relation between aging and PSSH and (iii) identify the protein targets whose change of function by persulfidation is implicated in aging and disease progression. The ultimate objective is to pave the way for the development of innovative therapeutic strategies that will permit targeted redox control of cell metabolism, and delay aging and disease progression.
Dziedzina nauki
- natural sciencesbiological sciencesbiochemistrybiomoleculesproteinsproteomics
- natural sciencesbiological sciencescell biologycell signaling
- natural sciencesbiological sciencescell biologycell metabolism
- medical and health sciencesclinical medicineoncology
- natural sciencesbiological sciencesmolecular biology
Słowa kluczowe
Program(-y)
Temat(-y)
System finansowania
ERC-COG - Consolidator GrantInstytucja przyjmująca
44139 Dortmund
Niemcy