Obiettivo
PROTEASE INHIBITORS provide plants with a natural DEFENSE AGAINST INSECT PREDATORS. They complex with insect gut proteases, when they are ingested and thus prevent the breakdown of plant protein. Insects can not survive when their proteases are effectively inhibited, but it was shown recently that they avoid the adverse effects of protease inhibitors with the expression of protease INHIBITOR-INSENSITIVE PROTEASES.
Plant protease inhibitor defense can be made more effective by the transformation of plants with genes encoding protease inhibitors that are specific for the insect enzymes that can not be inhibited by the host plant repertoire. A highly effective cysteine protease inhibitor is the multi-domain inhibitor MULTICYSTATIN FROM POTATO. It has the unique property of spontaneously forming natural protein crystals in the plant cell that are visible by microscope, but its structural properties remain unknown. Its EIGHT NEARLY IDENTICAL REPEATED DOMAINS give it the potential to form large complexes with the insect proteases and increased avidity for the insect cysteine proteases to which it binds. Moreover, its multi-domain structure affords it with better stability against proteolytic breakdown by gut carboxypeptidases. The specificity of this inhibitor in its present form is not suitable, however, to inactivate all cysteine proteases of the Colorado potato beetle - the major insect pest of this crop in Europe - and it is desirable to replace the phytocystatin domains with domains from other sources or to IMPROVE their SPECIFICITY.
Our aim is to elucidate the STRUCTURE of the natural 8-domain multicystatin cysteine protease inhibitor from potato in order to understand how it can inhibit 8 molecules of papain simultaneously and to construct similar multi-domain molecules with domains, which are known to be active against phytocystatin-insensitive Colorado potato beetle proteases. Prior work has demonstrated that specific non-plant type I and III cystatins are capable of effectively blocking the phytocystatin insensitive proteases. PHAGE DISPLAY will be used to generate more specific phytocystatin domains effective against the beetle proteases and also to optimize the links between the non-plant cystatins when multi-domain constructs are made. A domain of a small carboxypeptidase inhibitor -preferably minimized- will be added to the multi-domain constructs in order to control these peptidases as well, which are also essential for the insect and known to present a problem for the stability of cystatins in insect guts. Constructs containing multiple domains of type I and III cystatins, selected specific phytocystatins and carboxypeptidase inhibitors will be expressed in TRANSGENIC POTATO PLANTS during the second final year.
The obtention of a fully functional multi-domain structure, and its efficient expression in plants, is a challenge from the protein and genetic engineering points of view. The practical output of the project will be transgenic potato plants with enhanced resistance against Colorado potato beetle. The involvement of a potato breeder ensures that the economic potential will be exploited in a later phase.
Campo scientifico (EuroSciVoc)
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: Il Vocabolario Scientifico Europeo.
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Programma(i)
Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.
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Argomento(i)
Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.
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Invito a presentare proposte
Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.
Dati non disponibili
Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.
Meccanismo di finanziamento
Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.
Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.
Coordinatore
6700 AA Wageningen
Paesi Bassi
I costi totali sostenuti dall’organizzazione per partecipare al progetto, compresi i costi diretti e indiretti. Questo importo è un sottoinsieme del bilancio complessivo del progetto.