OZR Opvangmandaat: Evolutionair gedesignde sensoren op basis van eiwitten om naar glycolytische flux te peilen

Zou het niet geweldig zijn als we de flux van de metabole paden van de cel direct zouden kunnen visualiseren, en dit in real time met subcellulaire resolutie? Ik ben in het bijzonder geïnteresseerd in hoe NADPH, een belangrijk reductiemiddel van de cel, en H2O2, een belangrijk signaalmolecuul, invloed hebben op de glycolyse. Om dit te realiseren, zal ik selectieve en gevoelige instrumenten ontwikkelen op basis van eiwitten voor de detectie van glycolytische tussenproducten. Ze zullen bestaan uit een transcriptiefactor die van nature is geëvolueerd om specifiek te zijn voor een metaboliet, waarin ik een fluorescerend eiwit zal introduceren, zijnde een β-barrel structuur met zijn chromofoor. De binding van de metaboliet aan de transcriptiefactor zal een allosterisch effect induceren op de positie van de chromofoor in de β-barrel met een ratiometrische verandering in het excitatiespectrum tot gevolg. Met Darwiniaanse evolutietechnieken zal ik sensoren selecteren die in staat zijn om selectief en specifiek glycolytische tussenproducten zoals glucose-6fosfaat en lactaat, het eindproduct van de glycolyse, te detecteren. Vervolgens zal ik deze biosensoren in cellen gebruiken om te bepalen hoe compartimentspecifieke redoxveranderingen de glycolytische flux beïnvloeden. Mijn resultaten kunnen de basis vormen voor de ontwikkeling van redox-gebaseerde therapieën die gericht zijn op het veranderen van het celmetabolisme, wat relevant kan zijn bij kanker en hersenveroudering.