Description du projet
Dévoiler les déterminants moléculaires de la synthèse des protéines in vivo
Les processus adéquats de repliement, de ciblage et de synthèse des protéines sont vitaux pour l’ensemble des cellules vivantes. Avec une demande en hausse pour des protéines thérapeutiques telles que les anticorps, il devient urgent de comprendre et de contrôler les mécanismes moléculaires responsables de ces processus. Le projet SMACK, financé par l’UE, étudiera la manière dont la séquence d’ARNm détermine en fin de compte comment, où et quand un polypeptide se replie. Au moyen d’un système analytique et expérimental basé sur la fluorescence, les scientifiques analyseront la cinétique de la synthèse protéique au niveau monomoléculaire directement à l’intérieur de la cellule vivante, ainsi que la manière dont les médicaments antibiotiques pertinents sur le plan clinique inhibent ce processus. Les connaissances produites permettront d’en savoir plus sur la conception des systèmes de production des protéines fondés sur les microbes, ainsi que sur la conception de nouveaux médicaments antibiotiques.
Objectif
This project aims to map the determinants of efficient synthesis, folding, and targeting of proteins in living bacterial cells, and to understand how antibiotic drugs inhibit these events. Our findings will be used to form a quantitative description of how the mRNA sequence ultimately determines how, where, and when a polypeptide should fold, which will help to design better E. coli-based production systems for recombinant proteins; both protein folding and targeting are currently severe bottlenecks. Further, by studying the effect of clinically relevant antibiotic drugs directly on ongoing protein synthesis, we will learn how the inhibitory action on the molecular level is translated into the response on cell and population level. This knowledge will help to improve the use of current drugs, as well as to provide clues regarding how new drugs should be designed.
To reach our goals, we will use and further develop our recently published fluorescence-based experimental and analytical system for live-cell single-molecule analysis of protein synthesis kinetics. Particularly, we will develop orthogonal translation systems to measure protein synthesis kinetics on defined mRNAs in an unperturbed cell background. We will also label and study key components of the universal pathway for Signal Recognition Particle-mediated cotranslational targeting of peptides to the membrane-bound peptide translocation complexes. In these applications we use small organic dyes for site-specific labeling of molecules, which allow recording of long diffusion trajectories inside cells. These trajectories are then fed to our machine-learning algorithms to deduce the binding kinetics.
With an increasing demand for therapeutic proteins, such as monoclonal antibodies for cancer treatment, there is an urgent need for microbial-based systems for cost-effective production of recombinant proteins. With our unique experimental and analytical system, we have the opportunity to aid in this development.
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. Voir: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) ERC-2020-STG
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ERC-STG - Starting GrantInstitution d’accueil
751 05 Uppsala
Suède