Organismen in alle levensrijken steunen in belangrijke mate op de hoogenergetische metaboliet acetyl-CoA in het cellulaire cytosol als brandstof
cruciale biochemische processen zoals vetzuur- en cholesterolsynthese en eiwitacetylering. Echter, de metabole
beschikbaarheid van acetyl-CoA is zeker geen sinecure. Als een metabool knooppunt, gebruikt ATP-citraatlyase (ACL) de
hydrolyse van ATP en metabolisch gegenereerd citraat en co-enzym A om een ​​reeks reacties te katalyseren die gebruikmaken van hoge energie
adducten om acetyl-CoA op te leveren. Inderdaad, de opmerkelijk geconserveerde domeinorganisatie van prokaryoten en eukaryoten
ACL's en de manifestatie ervan in gigantische enzymatische machines van 0,5 MDa is een bewijs van de fijne kneepjes van de moleculaire evolutie.
Maar ondanks de alomtegenwoordigheid van ACL-enzymen in alle koninkrijken van het leven, de opheldering van de structurele en moleculaire
op basis van hun functie en regulering is al tientallen jaren een ontmoedigende taak voor structurele biologen en biochemici.
Mijn onderzoeksprogramma wordt gevoed door baanbrekend werk in mijn team naar de eerste structurele snapshots van een bacterie
ACL holoenzyme en een verwant citryl-CoA-lyase, wat aantoont dat de geheimen van dergelijke metabole hubs, inclusief menselijke ACL,
binnen dit bereik zijn gekomen. In dit ERC-project stel ik een integratieve onderzoeksinspanning voor die een combinatie is van structurele, biofysische en biochemische benaderingen
om (1) het meerstapsreactiemechanisme voor citraat-splitsing te ontrafelen en (2) de bijbehorende functionele en
regulatorische plasticiteit van het ACL holoenzym. (3) Daarnaast zal ik regulerende ACL-interactienetwerken door koppeling ontleden
interactiestudies met cellulaire testen om een ​​uitgebreid beeld te krijgen van de cellulaire mechanismen die ten grondslag liggen aan de
Spatiotemporele controle van ACL-activiteit.
De resultaten van dit ERC-project zullen het noodzakelijke structurele platform bieden om therapeutische targeting van mensen mogelijk te maken
ACL, reagerend op snel groeiend bewijs over de relevantie ervan in grootschalige metabole ziekten en kanker.