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Cracking the Code for Protein Quality Control Mechanisms Recognizing Exposed Hydrophobicity in Protein Substrates

Projektbeschreibung

Zelluläre Mechanismen zum Erhalt eines gesunden Proteoms

Die Proteostase ist ein Mechanismus, der Zellen dabei unterstützt, ein gesundes Proteom aufrechtzuerhalten. Der Verlust dieser Funktion wird mit Altern und Krankheit in Verbindung gebracht. Die Zellen sichern die Proteostase mithilfe von Signalwegen der Proteinqualitätskontrolle, die das Schicksal eines Proteins von der Synthese bis zum Abbau überwacht. Exponierte hydrophobe Bereiche in fehlerhaften oder fehllokalisierten Proteinen sind Signale, die von bestimmten Mechanismen der Proteinqualitätskontrolle erkannt werden. Das EU-finanzierte Projekt HyDegronomics strebt eine umfassende Studie zur exponierten Hydrophobizität und Proteinqualitätskontrolle an. Anhand eines breiten Methodenspektrums wird diese Studie untersuchen, welche physiologische Bedeutung den Mechanismen der Proteinqualitätskontrolle zukommt und wie fehlerhafte Proteinmerkmale erkannt werden. Dies wird zu umfassenderem Wissen über die Entwicklung von neuen therapeutischen Interventionsstrategien beitragen, die auf krankheitsrelevante anormale Proteine abzielen.

Ziel

Proteostasis is a highly regulated process by which cells maintain a healthy proteome. Loss of proteostasis is a common feature of aging and disease. To preserve proteostasis, the cell has developed protein quality control (PQC) pathways that monitor a proteins’s fate from synthesis to degradation. Exposed hydrophobic residues in aberrant or mislocalized protein substrates is a key feature recognized by distinct PQC mechanisms. If not handled properly, exposed hydrophobicity can result in protein aggregation and subsequent reduced cell fitness. To prevent accumulation of toxic aggregates, cells are equipped both with chaperones and proteolytic pathways. Within the degradation systems, E3 ligases are the major determinants of specificity, which is achieved through their selective recognition of specific short peptide motifs, or degrons, in substrate proteins. Despite the growing list of PQC players and substrates, it has yet to be determined what are the client range, selectivity and specificity of each of the PQC mechanisms. The objective of this proposal is to systematically investigate the exposed hydrophobicity “code” and to advance the state-of-the-art of the PQC field. Here, we utilize the GPS-peptidome method that we recently developed together with genetics, biochemistry, cell biology and proteomic approaches to: (1) map distinct classes of hydrophobic degrons to elucidate the specificity of substrate selection; (2) identify novel E3 ligases playing a role in PQC pathways, explore redundancies among them and identify endogenous substrates proteome- wide; (3) investigate the physiological significance of PQC mechanisms. This work will provide a comprehensive view of PQC pathways that recognize hydrophobicity. This is critical to further our understanding on how aberrant features in proteins are recognized and can provide valuable information for the development of new therapeutic intervention strategies that target abnormal proteins implicated in disease.

Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)

Schlüsselbegriffe

Programm/Programme

Thema/Themen

Finanzierungsplan

ERC-STG - Starting Grant

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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung

(öffnet in neuem Fenster) ERC-2020-STG

Alle im Rahmen dieser Aufforderung zur Einreichung von Vorschlägen finanzierten Projekte anzeigen

Gastgebende Einrichtung

BAR ILAN UNIVERSITY
Netto-EU-Beitrag
€ 1 801 490,00
Adresse
BAR ILAN UNIVERSITY CAMPUS
52900 Ramat Gan
Israel
Aktivitätstyp
Higher or Secondary Education Establishments
Links
Gesamtkosten
€ 1 801 490,00

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