Exploring Functional Diversity in the Small Proteome
- Reference number
- FFL18-0049
- Project leader
- Elsasser, Simon
- Start and end dates
- 200401-250331
- Amount granted
- 12 000 000 SEK
- Administrative organization
- Karolinska Institutet
- Research area
- Life Science Technology
Summary
Short peptides encoded by sORFs (sPEPs) are translated abundantly in eukarytic cells, yet their functions remains mysterious. Recent, rigorous genome wide prediction and mass spectrometric detection indicates the presence of thousands of distinct sPEPs in mammalian cells. Exemplified by a handful of studies characterizing single sPEPs, many of those will have functional relevance to human biology and disease. Large-scale efforts are needed to elucidate the function of sPEPs. Here, I propose to 1) establish a discovery pipeline for the identification of functional sPEPs through genome-wide knockout and overexpression phenotypic screens. 2) develop non-canonical amino acid (ncAA) technology tailored to visualizing and characterizing sPEPs in living cells. 3) create an integrative database resource for sPEP annotation based on bioinformatic prediction, experimental evidence, expression patterns and phenotypic screening data and 4) establish a scalable strategy for detailed biochemical, cell biological and functional characterizing of sPEPs. The proposed study will provide both basic functional annotations for hundreds of putative new sPEPs, as well as generating knowledge and reagents for the study of sPEPs in human disease. Exploring their functional diversity at scale, we will pave the way for future studies developing sPEPs as biomarkers or drug prototypes.
Popular science description
Korta peptider som kodas av sORF (sPEPs) translateras rikligt i prokaryota och eukaryota celler, trotts den rika förekomsten så förblir peptidernas funktion ett mysterium. Nyligen visade genomgripande analyser av genom och masspektrometriska studier att det finns mer än 1000 olika sPEP i mammalia celler. Undersökningar av en handfull sPEP visar att många av dem är involverade i human biologi och kan relateras till sjukdomar. Syftet med projektet är att på ett systematiskt sätt kartlägga och annotera de korta peptider som kodas av sORFs, samt bestämma dess subcellulära lokalisering och deras molekylära funktion. Mitt arbete kommer att vara det första försöket att försöka förstå funktionen hos mångfalden av alla humana sPEPs hos människan, samt identifiera potentiella biomarkörer och peptider som läkemedel är verksamma emot.