PROFETIE: Translationele controle in infectiebiologie: riboproteogenomics van bacteriële pathogenen (PROPHECY)

Mijn recente bevindingen onthulden vertaling van talloze voorheen niet-geïdentificeerde (kleine) open leeskaders en expressie van alternatieve N-terminale proteoforms bij het bestuderen van bacteriële vertaling. Dit voorstel is gericht op het ontrafelen van het repertoire van bacteriële pathogene proteoforms die worden gebruikt om een ​​succesvolle infectie in een zoogdierlijke gastheercel tot stand te brengen. Hoewel diepe sequentiebepaling de studie van genexpressie op transcriptniveau in zowel pathogeen als gastheer gelijktijdig mogelijk heeft gemaakt, is de diepte van sequentiebepaling tot dusver onbevredigend gebleken. Bovendien blijft de studie van bacteriële proteoomveranderingen na infectie zeer onontgonnen vanwege de hogere proteoomcomplexiteit van de gastheercel in vergelijking met de ziekteverwekker. Deze uitdagingen benadrukken duidelijk de behoefte aan nieuwe strategieën die zijn gebaseerd op complementaire proteogenomica-benaderingen die translatiecontrolestudies in bacteriële pathogenen in een gastcontext mogelijk maken. Ik stel hier de ontwikkeling en toepassing voor van een complementaire geavanceerde proteogenomische toolset die voor het eerst gerichte systematische genoom- en proteoombrede onderzoeken van bacteriële transcriptionele en translationele activiteit tijdens daadwerkelijke gastheercelinfectie mogelijk zal maken. Deze ambitieuze onderneming zal leiden tot: I) Oprichting van dubbele Ribo-seq die de selectieve isolatie van gastheer- of bacteriële ribosomen mogelijk maakt, waardoor het bacteriële translatoom in een gastheercelcontext kan worden bestudeerd. II) Ontwikkeling van op maat gemaakte proteomics-strategieën die de selectieve isolatie van (ontluikende) bacteriële proteïne Ntermini mogelijk maken en verrijking van bacteriële kleine ORF-gecodeerde polypeptiden (SEP's). Verder zullen proteoombrede subcellulaire lokalisatie- en eiwitstabiliteitsstudies een dynamisch beeld geven van bacteriële eiwitexpressie. II) Bacteriële proteoform-interactiekaarten door de ontwikkeling van een innovatieve proxeoomstrategie. De identificatie van nieuwe pathogene virulentiefactoren zal bijdragen aan de ontwikkeling van therapeutica en diagnostiek voor meerdere modellen van infectieziekten.