Description du projet
Résoudre l’énigme de la régulation du nombre de protéines synaptiques
Les neurones régulent le nombre de protéines dendritiques et redistribuent les protéines en réponse aux changements synaptiques. Cependant, la manière dont le groupe de protéines disponible est redistribué par diffusion ou trafic actif et dont le nombre de protéines synaptiques est modifié par une traduction accrue des ARNm locaux reste un mystère. Le projet MolDynForSyn, financé par l’UE, vise à développer une théorie basée sur des données décrivant les distributions des ARNm et des protéines dendritiques et à l’utiliser pour étudier la dynamique de la plasticité synaptique dans les dendrites et son impact sur le stockage de la mémoire. La combinaison unique de données théoriques et expérimentales permettra de mieux comprendre les mécanismes de la mémoire à long terme et de nombreuses maladies neurologiques associées à des pathologies du trafic neuronal ou à un dysfonctionnement de la synthèse des protéines.
Objectif
Proteins are the building blocks of life and neurons constantly need proteins to remain functional. This is a formidable challenge because neurons must regulate dendritic protein numbers across hundreds of micrometers, and need to redistribute proteins quickly in response to any synaptic changes. For example, long-term plasticity requires new proteins. Yet, it is still a puzzle how the available pool of proteins is redistributed via diffusion or active trafficking and how synaptic protein numbers are modified by increased translation of local mRNAs. Similarly, it is now an open question how the dysregulation of mRNA transport translates into plasticity impairments, how these modify circuit functions and ultimately lead to cognitive impairments. To answer these questions and connect the molecular dynamics to circuit function, we will develop a data-driven theory describing the dendritic mRNA and protein distributions in space and time and will use it to study the emergent synaptic plasticity dynamics in dendrites and its impact on memory storage. We will use data from leading experimental labs to identify how the unique combination of dendritic mRNAs, dendritic morphology, and synaptic activity gives rise to the synaptic protein dynamics that shapes circuit function. Our theory framework will generate and test hypotheses about how individual components such as mRNA motion, translation or degradation shape the protein exchange between synapses and clarify how they translate into multi-synapse synaptic plasticity rules that give rise to memory formation, memory generalization and separation. The unique combination of theory and experimental data will improve our understanding of long-term memory mechanisms and numerous neurological diseases that are associated with neuronal trafficking pathologies or protein synthesis dysfunction.
Champ scientifique (EuroSciVoc)
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN.
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- sciences naturellessciences biologiquesbiochimiebiomoléculeprotéines
- sciences médicales et de la santémédecine fondamentalepathologie
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Mots‑clés
Programme(s)
Thème(s)
Régime de financement
ERC-STG - Starting GrantInstitution d’accueil
53127 Bonn
Allemagne