See veebileht kasutab küpsiseid kasutaja sessiooni andmete hoidmiseks. Veebilehe kasutamisega nõustute ETISe kasutustingimustega. Loe rohkem
Olen nõus
"Personaalne uurimistoetus (PUT)" projekt PUT610
PUT610 "Mitokondriaalse- ja ER-võrgustiku dünaamika ning seos mtDNA säilitamise ja mitokondriaalsete membraanide lipiidide koosseisuga." (1.01.2015−31.12.2018); Vastutav täitja: Joachim Matthias Gerhold; Tartu Ülikool, Loodus- ja täppisteaduste valdkond, molekulaar- ja rakubioloogia instituut; Finantseerija: Sihtasutus Eesti Teadusagentuur; Eraldatud summa: 225 600 EUR.
PUT610
Mitokondriaalse- ja ER-võrgustiku dünaamika ning seos mtDNA säilitamise ja mitokondriaalsete membraanide lipiidide koosseisuga.
A network for life? Studying dynamics of the mitochondrial- and ER-networks and their relation to mtDNA maintenance and mitochondrial membrane-lipid composition.
1.01.2015
31.12.2018
Teadus- ja arendusprojekt
Personaalne uurimistoetus (PUT)
Stardiprojekt
ETIS valdkondETIS alamvaldkondCERCS valdkondFrascati Manuali valdkondProtsent
1. Bio- ja keskkonnateadused1.1. BiokeemiaP320 Nukleiinhappesüntees, proteiinisüntees 1.5. Bioteadused (bioloogia, botaanika, bakterioloogia, mikrobioloogia, zooloogia, entomoloogia, geneetika, biokeemia, biofüüsika jt80,0
1. Bio- ja keskkonnateadused1.1. BiokeemiaP340 Lipiidid, steroidid, membraanid 1.5. Bioteadused (bioloogia, botaanika, bakterioloogia, mikrobioloogia, zooloogia, entomoloogia, geneetika, biokeemia, biofüüsika jt20,0
PerioodSumma
01.01.2015−31.12.201556 400,00 EUR
01.01.2016−31.12.201656 400,00 EUR
01.01.2017−31.12.201756 400,00 EUR
01.01.2018−31.12.201856 400,00 EUR
225 600,00 EUR

Granditaotleja näitas hiljuti, kuidas spetsiifilised nukleoidid seostuvad mitokondriaalse sisemembraaniga (MSM). Sellised nukleoidid paiknevad kolesterooli mikrodomäänis MSM-is ja ka ER-mitokondriaalsetes kontaktpunktides (MAM). Käesolevas projektis planeerime mõjutada valke mis osalevad mitokrondriaalse (mt) võrgustiku dünaamikas, MAM-tekkimises aga samuti manipuleerime ka mt membraanide lipiididset koosseisu. Projekti käigus läbiviidavad proteoomilised analüüsid viivad eeldatavalt uute mtDNA säilitusel osalevate valkude avastamise ja iseloomustamiseni. In situ nukleoidide koosseisu ja mitokondriaalse võrgustiku dünaamika edasine uurimine aitaks oluliselt kaasa mitokondriaalsete haigusgeenide töömehhanisimide selgitamisele. Teatud MAM- ja mtDNA kahjustused on näiteks seotud Alzheimeri haigusega (AH) ning vastavate tekkemehhanismide analüüs suurendab potentsiaalsete ravimärklaudade leidmise võimalusi.
We recently showed association of specialized sets of nucleoids with the inner-mitochondrial membrane (IMM). These nucleoids are positioned at cholesterol microdomains in the IMM and also to ER-mitochondrial contact sites. Works within the proposed project aim at manipulating specific proteins involved in mitochondrial (mt) network dynamics, ER-mt contact site (MAM) formation and also direct manipulation of mt membrane lipid composition. Proteomic analyses in the course of the works are in addition highly likely to lead to the discovery and characterization of new mtDNA maintenance proteins and even to the identification of disease genes. Defects in MAM and mtDNA have been related to e.g. Alzheimer´s disease (AD). Further elucidation of the in situ organization and dynamics of nucleoids within the mitochondrial network may thus prove to be highly impacting our understanding of disease mechanisms as in AD, revealing potential new targets for treatment and cure.
Antud projekt on andnud lisateadmisi mõistmaks nukleoidi(de) säilitamist mitokondriaalses võrgustikus. Kinnitust on leidnud kolesterooli sisaldava mikrodomääni olemasolu. Selle teaduslik olulisus peitub ühelt poolt võimaluses kirjeldada nukleoidide segregatsioonimehhanismi. Nukleoidi valk ATAD3 on kirjeldatud kui spetsiifiline ja oluline faktor kolesterooli mikodomääni säilitamises. Peagi pärast meie publikatsiooni kirjeldati kahes artiklis ATAD3 defektiga patsiente, kel ilmnesid mitokondriaalsed haigused. Samas, antud artiklid ei selgitanud, kas need patsiendid kannatasid häirunud ER ja mitokondrite vaheliste kontaktide tõttu (ER-mitokonder kontaktpunktid, MAM). Meie andmed viitavad sellele, et defektid ATAD3-es ei mõjuta MAM-e. Peagi oleme näitamas, et teine oluline mitokondriaalse DNA säilitamise faktor mõjutab MAM struktuuride tugevnemist, ning seega toetavad meie andmed, et nukleoididest liigub defineeritid signaal mitokondritest välja mõjutades MAM struktuure. Projekt on andnud olulise panuse ka mõistmaks mitokondriaalsete nukleoidide koostist, identifitseerides topoisomeraasid Top2a ja Top2b nukeoidi valkudena, seejuures Top2b-l on oluline roll mtDNA säilitamisel. Top2b aktiivsust saab inhibeerida tsiprofloksatsiin antibiootikumiga (nt CiproBay), mis põhjustab tõsist kahju replikatsioonile ja transkriptsioonile ja olles seega oht noorele, arenevale organismile. Veel üheks oluliseks projekti tulemuseks oli ATAD3 interaktsioonipartneri AlkBH1, epigeneetikas aktiivse valgu, tuvastamine. AlkBH1 lokaliseerub mitokondriaalsetel RNA graanulitel ning sel on ilmselt roll translatsioonis. Funktsiooni kadu või üldse puudumine kutsub esile mitokondriaalse voltumata valkude vastuse (mtUPR), mis üldiselt on signaal mitokondri kahjustusest. Mainitud informatsioon näitab olulist seost mtDNA säilitamisvalkude ja mitokondriaalse translatsiooni vahel, ning see võib olla oluline vihje mõistmaks mitokondriaalse translatsiooni epigeneetilist regulatsiooni.