Project Summary (3rd funding period, 2009-2011)
Lipids are fundamental to all living species. Among other functions, they constitute the matrix of biological membranes, comprise the permeability barrier in skin, serve as major energy substrates, and act as hormones and biological signals to control numerous cellular processes such as gene transcription and growth. To assure sufficient lipid supply under varying nutritional conditions, special storage strategies for lipids have evolved. Most eukaryotic species accumulate lipids in lipid droplets (LD) within specialized cells. In vertebrates, most lipids are stored in adipose tissue, however, smaller amounts of LD are also found in essentially all other cell types of the body. A complex functional network of enumerable enzymes, structural proteins, and regulatory factors accounts for functional lipid homeostasis and a balanced metabolism. Dysregulation or dysfunction of these processes causes highly prevalent metabolic diseases such as obesity, atherosclerosis, and type-2 diabetes.
The GOLD III project aims to discover genes, gene products, and metabolites required for the generation, structural integrity, and catabolism of LD. Elucidation of the effectors' structures, functions, and regulation will reveal currently unknown mechanisms and pathways that control lipid and energy homeostasis. Epidemiological studies will disclose the medical relevance of our discoveries. In summary, these results will provide important insights into the pathogenesis of metabolic diseases and provide potential drug targets for their treatment.
To achieve these goals, thirteen research teams from six Austrian universities will constitute the GOLD III consortium. The 'GOLD approach' of highly focused research objectives, an excellent scientific track record, and broad methodological expertise has been remarkably successful in the past and will ensure important discoveries with potential for economic exploitation also during the final period of GEN-AU (2009-2011).
Projektzusammenfassung(3. Foerderperiode, 2009-2011)
Fettleibigkeit und Fettstoffwechselstoerungen stellen ein immer groesser werdendes gesundheitliches und volkswirtschaftliches Problem dar. Um wirksame Interventionsmoeglichkeiten zu eroeffnen, ist es notwendig, die molekularen Grundlagen genau zu erforschen.
Lipide sind grundlegende Bausteine aller Lebewesen. Sie bilden die Basis von Biomembranen, formen die Permeabilitaets-schranke der Haut, dienen als wichtige Energiesubstrate and agieren als Hormone und biologische Signalmolekuele in zahlreichen zellulaeren Prozessen, wie zum Beispiel bei der Regulation der Gentranskription oder des Zellwachstums. Um eine permanente Verfuegbarkeit von Lipiden auch bei unterschiedlichem Nahrungsangebot zu gewaehrleisten, haben beinahe alle Lebewesen effiziente Mechanismen der Fettspeicherung entwickelt. Sie akkumulieren Lipid Droplets (LD) in dafuer spezialisierten Zellen. Bei Wirbeltieren ist das Fettgewebe der bei weitem wichtigste Fettspeicher, obwohl eine geringe Menge an LD auch in den meisten anderen Geweben eingelagert werden kann. Durch ein komplexes funktionelles Netzwerk vieler unterschiedlicher Enzyme, Strukturproteine und regulatorischer Proteine wird ein fein abgestimmtes Lipid- und Energiegleichgewicht gewaehrleistet. Stoerungen bzw. Fehlfunktionen dieser Prozesse loesen sehr weit verbreitete, so genannte "metabolische Erkrankungen" wie Fettleibigkeit, Atherosklerose oder Typ-2 Diabetes aus.
Das Ziel von GOLD III ist es, jene Gene, Genprodukte und Metabolite zu identifizieren, die fuer die Bildung, die strukturelle Integritaet und den Abbau von LD verantwortlich sind. Durch die Entschluesselung ihrer Struktur, Funktion und Regulation ist die Aufklaerung jener derzeit unbekannten Mechanismen und Stoffwechselwege zu erwarten, die fuer die korrekte Kontrolle des Lipid- und Energiestoffwechsels zustaendig sind. Epidemiologische Studien werden die medizinische Relevanz unserer Entdeckungen pruefen. Unsere Forschungen werden wichtige Erkenntnisse fuer die Entstehung metabolischer Erkrankungen liefern und damit einen Beitrag zur potentiellen Entwicklung von Medikamenten zur Behandlung dieser Krankheiten leisten.
Um die gesteckten Ziele zu erreichen, werden dreizehn Arbeitsgruppen aus sechs oesterreichischen Universitaeten das GOLD III Konsortium bilden. Der 'GOLD-Ansatz' eines fokussierten Forschungsvorhabens unter Beteiligung exzellenter WissenschaftlerInnen mit einer umfassenden methodischen Expertise war bereits in den vergangenen GOLD-Projekten sehr erfolgreich. Dementsprechend sind auch waehrend der letzten GEN-AU Foerderperiode (2009-2011) wichtige Entdeckungen von hoher medizinischer Bedeutung zu erwarten.