Translating microtubule envelope sectioning into cytoskeletal structure and function
Project goals
Modulating the accessibility of microtubules for associated proteins is a fundamental mechanism of cytoskeletal self-organization. Our recent findings show that the intrinsically-disordered protein (IDP) tau, in a phase separation-like process, reversibly forms a cohesive envelope enclosing microtubules. Importantly, MAP7, another IDP, and tau form cohesive regions that are mutually exclusive and selectively repel or recruit specific proteins. As IDPs are prone to phase separation in solution, we expect other microtubule-associated IDPs to collectively form a continuous envelope, sectioned into distinct, exclusive regions, locally regulating microtubule access for other proteins, including microtubule crosslinkers, severing enzymes or molecular motors. We will use a combination of in vitro reconstitution methods, quantitative imaging and mathematical modeling to find which IDPs can constitute a sectioned envelope, how the sections interfere and how they locally regulate other cytoskeletal proteins. We will elucidate how the IDP envelope governs cytoskeletal structure and function.
Keywords
cytoskeletal self-organizationintrinsically-disordered proteinsmicrotubulestauphase co-existencepost-translational modifications of tubulinquantitative imagingsingle-molecule resolution
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
Standard projects
Call for proposals
SGA0202000001
Main participants
Biotechnologický ústav AV ČR, v. v. i.
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
20-04068S
Alternative language
Project name in Czech
Vliv členění mikrotubulární obálky na funkci a strukturu cytoskeletu
Annotation in Czech
Jeden ze základních mechanismů cytoskeletálního uspořádávání je regulace přístupu proteinů k povrchu mikrotubulů. Nejnovější výsledky ukazují že nestrukturované proteiny tau a MAP7 se na povrchu mikrotubulů sdružují do soudržné obálky pokrývající mikrotubuly, v procesu, který má vlastnosti fázového přechodu. Obálky tvořené tau nebo MAP7 se na povrchu mikrotubulu vzájemně vylučují a selektivně regulují interakci dalších proteinů s mikrotubuly. Fázové přechody nestrukturovaných proteinů v kapalině jsou obvyklé, předpokládáme tedy, že také další nestrukturované proteiny interagující s mikrotubuly mohou vytvářet soudržné vrstvy a kolektivně tak tvořit kontinuální členěnou mikrotubulární obálku lokálně regulující přístup k mikrotubulům. V tomto projektu využijeme kombinaci in vitro metod, kvantitativního zobrazování a matematického modelování, abychom identifikovali proteiny tvořící obálku a vysvětlili, jak obálka vzniká a jak reguluje vazbu dalších cytoskeletálních proteinů na mikrotubuly. Tímto projektem osvětlíme vliv nestrukturovaných proteinů na návazné cytoskeletální procesy.
Scientific branches
Completed project evaluation
Provider evaluation
U - Uspěl podle zadání (s publikovanými či patentovanými výsledky atd.)
Project results evaluation
All project aims were followed and fulfilled during project course. The project resulted in several papers published in high impacted journals, which include fundamental new findings for the field. All referred publications have multiple dedications to overlapping grants from CSF.
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2020
Realization period - end
Dec 31, 2022
Project status
U - Finished project
Latest support payment
Apr 8, 2022
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP23-GA0-GA-U
Data delivery date
Jun 26, 2023
Finance
Total approved costs
7,804 thou. CZK
Public financial support
7,804 thou. CZK
Other public sources
0 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Basic information
Recognised costs
7 804 CZK thou.
Public support
7 804 CZK thou.
100%
Provider
Czech Science Foundation
OECD FORD
Biophysics
Solution period
01. 01. 2020 - 31. 12. 2022