Projektbeschreibung
Proteinhomöostase von Fledermäusen – ein Schlüssel zum Geheimnis eines längeren und gesünderen Lebens?
Unter Proteostase versteht man die Homöostase von Proteinen. Sie reguliert streng die Synthese, die Faltung, den konformationellen Erhalt und die Degradation des gesamten Proteoms einer Zelle. Um dieser gewaltigen Symphonie an biologischen Prozessen Herr zu werden, kommt kein einsamer Dirigent zum Einsatz, sondern ein komplexes und adaptives Proteostase-Netzwerk. Fehlfunktionen in diesem Netzwerk können zu erhöhten Konzentrationen an fehlgefalteten Proteinen oder Aggregation führen, die wiederum mit dem Alterungsprozess und bestimmten neurodegenerative Erkrankungen in Verbindung gebracht werden. Das EU-finanzierte Projekt ComBATageing untersucht, welche Rolle die intrazellulären Proteostase, und insbesondere die Autophagie, bei der ungewöhnlich langen Lebensdauer von Fledermäusen möglicherweise spielt. Die Autophagie ist der proteolytische Prozess, durch den Zellen potentiell toxische Proteinaggregationen und beschädigte Organellen entfernen. In Kombination mit phylogenomischen Studien zur adaptiven Selektion von Proteostase-assoziierten Genen in Fledermäusen und anderen Säugetieren könnten die Projektergebnisse Aufschluss darüber geben, welche Rolle die Proteostase im normalen Alterungsprozess und bei Erkrankungen spielt.
Ziel
Despite being one of the most familiar biological process affecting our lives, little is known about the molecular mechanics of ageing. A better understanding of ageing and related diseases is today crucial to face its deleterious effects on our growing older population. Among mammals bigger species typically live longer than smaller ones. When corrected for body size, almost all mammals have the same longevity quotients, exception made for the chiroptera. Bats are capable of living up to 10 times longer than expected despite their characteristic high metabolic rates. During my doctorate, I discovered the presence of a distinctive behaviour in bats' autophagic pathway, suggesting that these animals may rely on an improved system for intracellular proteostasis accounting for the flight-associated high metabolic stress. The same evolutive adaptation could ultimately have played a role in allowing bats to achieve exceptional longevity. Here I propose to carry out an in-depth analysis of the proteostatic system, and in particular of the autophagic pathway, in bats. Samples from wild populations of bats will be used to derive primary cell lines allowing to characterise bats’ intracellular phenotype and proteostatic activity. Thanks to the expert personnel and cutting-edge facilities of the hosting institute, I will exploit imaging and proteomics tools to isolate bat-specific molecular features of adaptation in proteostasis and unveil their role in determining their unique ageing pattern. A complementary phylogenomic analysis will be performed to detect traces of adaptive selection in proteostasis-associated genes in bats and other mammals. For the first time, the complexity of interactions behind proteostasis and ageing will be examined from a privileged, integrative perspective. This innovative project holds huge potential as it could lead to a greater understanding of the role of protein homeostasis in mammalian ageing contributing to dampen its effects on our society.
Wissenschaftliches Gebiet
Schlüsselbegriffe
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Thema/Themen
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MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)Koordinator
20132 Milano
Italien