Opis projektu
Interakcje między białkiem a chromatyną w żywych komórkach
Modyfikacje chromatyny są podstawowymi regulatorami funkcji genomu. Są one bezpośrednio rozpoznawane przez specjalistyczne domeny białkowe, co skutkuje skoordynowanym włączaniem białek regulatorowych do genomu. Zasady leżące u podstaw tego, w jaki sposób oznaczenia chromatynowe wpływają na skład proteomu genomicznego, pozostają niejasne. Ostatecznym celem finansowanego ze środków UE projektu ChromatinLEGO jest wyjaśnienie, w jaki sposób interakcje pomiędzy białkiem a genomem są wywoływane przez określone modyfikacje chromatyny. Badacze chcą określić i opisać obecne w całym genomie preferencje w zakresie wiązania domen czytników chromatyny, wykorzystując profilowanie porównawcze wielu interakcji białko-genom. Określą oni zależne od kontekstu czynniki determinujące, które pośredniczą w indywidualnych i kombinatorycznych wiązaniach domen czytników chromatyny z genomem. Dodatkowo naukowcy wykorzystają selektywność tych domen, aby odkryć lokalny proteom w zdefiniowanych stanach chromatynowych w embrionalnych komórkach macierzystych oraz komórkach nerwowych. Sukces badania pomoże lepiej zrozumieć nowe komponenty biorące udział w regulacji i organizacji epigenomu.
Cel
Chromatin modifications are key regulators of genome function. They can be directly recognised by specialised protein reader domains, leading to coordinated recruitment of regulatory proteins to the genome in a dynamic, spatiotemporal manner. Despite many efforts to characterise chromatin-mediated protein recruitment, the underlying principles that determine specificity and how chromatin marks influence the proteome composition at genomic sites in living cells, remain unclear. Here I propose to uncover the underlying logic that mediates specificity between regulatory proteins and chromatin states by using a reductionistic approach that enables us to study these interactions in a controlled and comprehensive manner in living cells. Towards this we combine high-throughput stem cell engineering with functional genomics and computational methods to achieve the following aims: First, we aim to identify and characterise the genome-wide binding preferences of a comprehensive panel of chromatin reader domains (CRD) by using a novel strategy for comparative profiling of multiple protein-genome interactions in parallel. Second, we will systematically dissect the context-dependent determinants that mediate individual and combinatorial CRD binding to the genome. Finally, we will utilise the selectivity of CRDs to uncover the local proteome at defined chromatin states in ES and neuronal cells, revealing novel components involved in the regulation and organisation of the epigenome. The overarching goal of ChromatinLEGO is to elucidate in a systematic, quantitative and unified manner, how protein-genome interactions are guided by specific chromatin modifications. Through identifying the chromatin-dependent recruitment principles of regulatory factors, and by dissecting the underlying mechanisms that specify these interactions, this study will provide novel paradigms and important advances to our current understanding of chromatin function in vivo.
Dziedzina nauki
Słowa kluczowe
Program(-y)
Temat(-y)
System finansowania
ERC-COG - Consolidator GrantInstytucja przyjmująca
3584 CS Utrecht
Niderlandy