Sistemska določitev fizioloških vlog legumaina
Oznaka in naziv projekta
J1-3022 Sistemska določitev fizioloških vlog legumaina
J1-3022 Systemic determination of legumain physiological roles
Logotipi ARRS in drugih sofinancerjev
Projektna skupina
Vodja projekta: Marko Fonović
Sodelujoče raziskovalne organizacije: Povezava na SICRIS
Sestava projektne skupine: Povezava na SICRIS
Vsebinski opis projekta
Vsebinski opis projekta
Legumain je evolucijsko ohranjena cisteinska proteaza z ozko substratno specifičnostjo. Izraža se v različnih vrstah celic in tkiv živali, rastlin ter drugih evkariontov. Čeprav se večinoma nahaja v endosomskih in lizosomskih organelih, se legumain lahko transportira tudi v citosol, jedro in zunajcelični prostor. V zadnjem desetletju so številne študije pokazale, da legumain pomembno vpliva na klinično relevantna patološka stanja kot so rak, nevrodegeneracija, ateroskleroza in akutni kardiovaskularni dogodki. Kljub temu pa molekularni mehanizmi, s katerimi legumain vpliva na biološke procese ostajajo večinoma neznani, saj je bilo identificiranih le malo njegovih fizioloških substratov. V okviru naše preliminarne študije smo z uporabo degradomske metodologije COFRADIC uspeli identificirati doslej največji nabor substratov legumaina in to odkritje nam ponuja edinstveno možnost za določitev mehanizmov, preko katerih legumain na molekularni ravni vpliva na fiziologijo celic in tkiv. Zanimivo je, da je večina naših identificiranih legumainskih substratov citoplazemskih proteinov, ki sodelujejo pri regulaciji transkripcije genov, stabilnosti RNA in znotrajcelične signalizacije. Naša preliminarna študija torej nakazuje obstoj popolnoma novih funkcij legumaina. V okviru našega predlaganega dela bomo naše podatke o fizioloških substratih legumaina še dodatno nadgradili s peptidomsko analizo krvne plazme, v naslednji stopnji pa bomo določili kako proteolitična cepitev substratov legumaina vpliva na procese, kot sta metabolizem RNA in celična signalizacija. To bomo dosegli z izvedbo kompleksne kombinacije proteomske, degradomske, fosfoproteomske in transkriptomske analize vzorcev tkiv miši divjega tipa in miši z izbitim genom za legumain. Pridobljene podatke bomo integrirali z različnimi bioinformatskimi orodji, kar nam bo razkrilo možne povezave med legumainskimi cepitvami posameznih substratov in biološkimi procesi. V zadnji fazi raziskave bomo pripravili celične teste, s katerimi bomo potrdili vpliv cepitev izbranih substratov na specifične fiziološke procese. Takšna celovita analiza izvedena v eksperimentalnih pogojih in vivo, bo omogočila popolnoma nov vpogled v biološko vlogo legumaina. Tako pridobljeno znanje bo razširilo tudi uporabo tarčenja legumaina v kliničnih aplikacijah, kot so razvoj novih diagnostičnih, prognostičnih in terapevtskih pristopov.
Osnovni podatki sofinanciranja so dostopni na spletni strani SICRIS.
Faze projekta in opis njihove realizacije
1. Faza
2. Faza
3. Faza