SONATA 19 nr umowy UMO-2023/51/D/NZ4/01706
Tytuł projektu: Model in vitro bazujący na natywnej macierzy organicznej do badania roli makrocząsteczek w mineralizacji i regeneracji otolitów i otokoniów ucha wewnętrznego
Kierownik projektu: dr inż. Magdalena Wojtas
Dofinansowanie: 1 407 994,00 PLN
Okres realizacji: od 2024-10-01 do 2027-09-30
Opis projektu: Celem projektu jest zrozumienie molekularnych mechanizmów kontrolujących biomineralizację otolitów i otokoniów ucha wewnętrznego, aby opracować nowatorskie metody regeneracji tych biominerałów. W projekcie zostanie przeprowadzona kompleksowa analiza macierzy organicznej otokoniów i otolitów, aby zidentyfikować główne modyfikacje potranslacyjne i porównać ich skład. Otoconia i otolity zbudowane są z mocierzy organicznej (1-10%) i kryształów węglanu wapnia. Macierz organiczna (białka, sacharydy) kontroluje wielkość, kształt i morfologię kryształu. Większość białek otolitów/otokoniów jest w znacznym stopniu modyfikowana potranslacyjnie. Głównymi modyfikacjami są fosforylacja, glikozylacja i przyłączanie glikozaminoglikanów (GAG), ale ich rola w mineralizacji jest niejasna, pomimo ich znaczącej ilości. Model NOM zostanie wykorzystany do zbadania roli modyfikacji potranslacyjnych, roli wysoce kwaśnych, inherentni nieuporządkowanych białek (ang. intrinsically disordered proteins, IDPs) oraz testowania ototoksyczności antybiotyków w mineralizacji otolitów i otokoniów. Na podstawie wyników eksperymentów otrzymanych w tym projekcie zostaną zaproponowane makrocząsteczki mogące służyć do regeneracji otokoniów. Stawiamy hipotezę, że GAG i kwaśne IDP modulowane przez fosforylację mogą sprzyjać zarodkowaniu i mogą być stosowane w strategiach regeneracji. Wypreparowane całe otokonia myszy poddane częściowemu rozpuszczeniu zostaną poddane remineralizcji w obecności GAG i kwaśne IDP o zdolnościach do promowania krystalizacji, aby sprawdzić, czy mogą indukować regenerację otokoniów in vitro. Spodziewane efekty: Długoterminowym efektem tego projektu będzie opracowanie strategii leczenia dysfunkcji układu przedsionkowego człowieka oraz strategii ochronnych przed ototoksycznością antybiotyków. Bezpośrednim rezultatem tego projektu będzie lepsze poznanie kluczowych czynników molekularnych, wpływających na mineralizację otolitów/otokoniów w organizmach modelowych oraz zaproponowanie nowych strategii regeneracji otokoniów.