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MOLECULAR MUCUS

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Molecular Mechanisms for Construction of Protective Mucus Hydrogels

Our bodies produce copious mucus daily to shield vulnerable epithelial cell surfaces in the lungs, intestines, and other organs. Mucus is crucial for defense against pathogens and other environmental hazards, but the mechanisms by... ver más

30/04/2028

WEIZMANN

2M€

Presupuesto del proyecto: 2M€

Líder del proyecto

WEIZMANN INSTITUTE OF SCIENCE No se ha especificado una descripción o un objeto social para esta compañía.

TRL 4-5

Fecha límite participación Sin fecha límite de participación.

Financiación concedida El organismo HORIZON EUROPE notifico la concesión del proyecto el día 2023-04-19

ERC-2022-ADG: ERC ADVANCED GRANTS Scope:Objectives

I+D

Cerrada hace 2 años

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1 Participantes

WEIZMANN

2.16M€ | Lider

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Duración del proyecto: 60 meses Fecha Inicio: 2023-04-19
Fecha Fin: 2028-04-30

Líder del proyecto

WEIZMANN INSTITUTE OF SCIENCE No se ha especificado una descripción o un objeto social para esta compañía.

TRL 4-5

Presupuesto del proyecto 2M€

Fecha límite de participación Sin fecha límite de participación.

Descripción del proyecto Our bodies produce copious mucus daily to shield vulnerable epithelial cell surfaces in the lungs, intestines, and other organs. Mucus is crucial for defense against pathogens and other environmental hazards, but the mechanisms by which mucus hydrogels assemble and execute their functions are poorly understood. The main obstacle has been that the enormous, heavily glycosylated, and flexible mucin proteins constituting mucus are not readily amenable to structural and molecular approaches. However, I contend that mucin glycoproteins have exquisitely specific abilities and interactions that are ultimately understandable on the molecular level. By carrying out the research plan described herein, we will crack the code that transforms the primary building blocks of mucins into diverse three-dimensional, dynamic, and active hydrogels. Specifically, we will test the hypothesis that glycosylated mucin regions are tunable entropic spacers that influence the positioning and adhesion of neighboring folded domains, thereby controlling mucin assembly and hydrogel formation. We will solve the first high-resolution structures of respiratory mucins and will develop an experimental and theoretical framework for analyzing the spans and dynamics of O-glycosylated mucin domains. Perhaps most exciting is our recent discovery that the redox set-point of the Golgi apparatus influences sialic acid decoration of O-glycans during mucus biosynthesis, with potential implications for mucus biophysics and viral penetration. We will explore the benefits of this regulatory pathway for mucin self-assembly, hydrogel properties, and mucus barrier function. Together, this work will pave the way toward rationally manipulating mucus hydrogels, offering new avenues for the treatment of inflammatory, fibrotic, and infectious diseases.

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