Single-Cell Functional Proteomics Study of Neurodegeneration in Alzheimer's Disease

阿尔茨海默病神经退行性变的单细胞功能蛋白质组学研究

基本信息

  • 批准号:
    10191268
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 43.86万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2021
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2021-04-01 至 2023-03-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Summary Alzheimer’s disease (AD) and other dementias are a looming public health crisis in the US which is expected to generate catastrophic healthcare and economic impacts over the next decades. Despite enormous efforts made in AD research, current treatments provide only marginal benefits in the clinic. Many studies on early AD have found certain regions of the brain are more vulnerable to degeneration than others. But the investigation into the molecular mechanisms behind such selective degeneration is challenging and is hampered by the complexity of cellular machinery and heterogeneity. Although the sequencing based single-cell transcriptomics can address this challenge to certain degree, the conclusions usually still need validation at the protein level. Since most cellular functions, drug targets, and clinical diagnosis are based on protein signaling and biomarkers, the development of a counterpart functional proteomics technology would be beneficial to provide another perspective more directly relevant to therapeutics. Besides, surveying a large panel of proteins at the omics level is necessary since the cohort of proteins critical to AD pathogenesis remains elusive. In this project, we will develop a single-cell functional proteomics tool that could complement single-cell sequencing by measuring 300 critical proteins relevant to neurodegeneration. This novel technology will increase the coverage of functional proteome by 10-100 times over prevailing technologies, and it will take biomedical research broadly to a new level. This tool, in tandem with in vivo microPET imaging and in vitro specimen imaging, will facilitate identification of the biomarkers and regulatory networks pertinent to the subpopulations of brain cells that are vulnerable or resistant to neurodegeneration and amyloid beta toxicity. The proposed aims are (1) Establish single-cell reiterative MIST technology for analyzing 300 intracellular and surface proteins, and optimize the assay conditions by testing on a mouse cell line, and (2) Determine the molecular markers and regulatory networks of vulnerable versus resistant brain cells using single-cell reiterative MIST technology, microPET and degeneration imaging on an AD mouse model. The success of this project will generate innovative technology and methods that enable deep investigation of AD pathogenesis from a new, clinically important perspective, and it will lay the foundation for further brain-wide study of AD development and identification of drug targets.
概括 阿尔茨海默病 (AD) 和其他痴呆症是美国迫在眉睫的公共卫生危机,预计将 尽管付出了巨大的努力,但仍会在未来几十年内产生灾难性的医疗保健和经济影响。 在 AD 研究中,目前的治疗方法在临床上只提供了边际效益,许多关于早期 AD 的研究表明。 但调查发现大脑的某些区域比其他区域更容易退化。 这种选择性变性背后的分子机制具有挑战性,并且受到以下因素的阻碍: 尽管基于测序的单细胞转录组学可以解决细胞机制和异质性。 尽管这一挑战在一定程度上存在,但大多数结论通常仍需要在蛋白质水平上进行验证。 细胞功能、药物靶点和临床诊断基于蛋白质信号传导和生物标志物, 开发相应的功能蛋白质组学技术将有利于提供另一种 此外,在组学水平上调查大量蛋白质。 是必要的,因为对 AD 发病机制至关重要的蛋白质组仍然难以捉摸。 开发一种单细胞功能蛋白质组学工具,可以通过测量 300 来补充单细胞测序 这项新技术将增加功能性的覆盖范围。 蛋白质组是现有技术的 10-100 倍,它将把生物医学研究广泛地带到一个新的水平 该工具与体内 microPET 成像和体外样本成像相结合,将有助于识别。 与脆弱或易受攻击的脑细胞亚群相关的生物标志物和调控网络 抵抗神经变性和β淀粉样蛋白毒性。拟议的目标是(1)建立单细胞。 用于分析 300 种细胞内和表面蛋白并优化测定的重复 MIST 技术 通过在小鼠细胞系上进行测试来确定条件,以及(2)确定分子标记和调控网络 使用单细胞重复 MIST 技术、microPET 和变性来比较脆弱与抵抗的脑细胞 该项目的成功将产生创新的技术和方法。 这使得能够从一个新的、临床上重要的角度深入研究 AD 发病机制,并将奠定 为进一步研究 AD 发展和药物靶点识别奠定了基础。

项目成果

期刊论文数量(1)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Spatial Multiplex In Situ Tagging (MIST) Technology for Rapid, Highly Multiplexed Detection of Protein Distribution on Brain Tissue.
  • DOI:
    10.1021/acs.analchem.1c04970
  • 发表时间:
    2022-03-08
  • 期刊:
  • 影响因子:
    7.4
  • 作者:
    Reddy, Revanth;Yang, Liwei;Liu, Jesse;Liu, Zhuojie;Wang, Jun
  • 通讯作者:
    Wang, Jun
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Jun Wang其他文献

Spiking Neural Systems with Weights
带权重的尖峰神经系统
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    2.9
  • 作者:
    Jun Wang;Hendrik Jan Hoogeboom;Gheorghe Paun;Linqiang Pan
  • 通讯作者:
    Linqiang Pan

Jun Wang的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Jun Wang', 18)}}的其他基金

Striatal ensemble plasticity in alcohol use disorder
酒精使用障碍中的纹状体整体可塑性
  • 批准号:
    10734890
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 43.86万
  • 项目类别:
Development of dual inhibitors targeting the viral main protease and the host cathepsin L as SARS-CoV-2 antivirals
开发针对病毒主要蛋白酶和宿主组织蛋白酶 L 的双重抑制剂作为 SARS-CoV-2 抗病毒药物
  • 批准号:
    10457835
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 43.86万
  • 项目类别:
High-Resolution Spatial MIST Technology for Functional Proteomic Study of Neuroinflammation in Alzheimer's Disease
高分辨率空间 MIST 技术用于阿尔茨海默病神经炎症的功能蛋白质组学研究
  • 批准号:
    10343115
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 43.86万
  • 项目类别:
Repurposing of Maraviroc for the treatment of neuropathic pain
重新利用马拉韦罗治疗神经性疼痛
  • 批准号:
    10586296
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 43.86万
  • 项目类别:
Sex-specific role of CCL5/CCR5 axis in depression and its therapeutic implication
CCL5/CCR5轴在抑郁症中的性别特异性作用及其治疗意义
  • 批准号:
    10364861
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 43.86万
  • 项目类别:
NanoDiagnotic Technology I-Corps Training
纳米诊断技术 I-Corps 培训
  • 批准号:
    10541690
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 43.86万
  • 项目类别:
Development of dual inhibitors targeting the viral main protease and the host cathepsin L as SARS-CoV-2 antivirals
开发针对病毒主要蛋白酶和宿主组织蛋白酶 L 的双重抑制剂作为 SARS-CoV-2 抗病毒药物
  • 批准号:
    10543633
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 43.86万
  • 项目类别:
Development of dual inhibitors targeting the viral main protease and the host cathepsin L as SARS-CoV-2 antivirals
开发针对病毒主要蛋白酶和宿主组织蛋白酶 L 的双重抑制剂作为 SARS-CoV-2 抗病毒药物
  • 批准号:
    10693823
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 43.86万
  • 项目类别:
Sex-specific role of CCL5/CCR5 axis in depression and its therapeutic implication
CCL5/CCR5轴在抑郁症中的性别特异性作用及其治疗意义
  • 批准号:
    10653682
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 43.86万
  • 项目类别:
Rapid detection of infectious viral particles by cluster induced exhaustive reaction
通过簇诱导穷举反应快速检测感染性病毒颗粒
  • 批准号:
    10443877
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 43.86万
  • 项目类别:

相似国自然基金

ALA光动力上调炎症性成纤维细胞ZFP36抑制GADD45B/MAPK通路介导光老化皮肤组织微环境重塑的作用及机制研究
  • 批准号:
    82303993
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
YAP1-TEAD通过转录调控同源重组修复介导皮肤光老化的作用机制
  • 批准号:
    82371567
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49 万元
  • 项目类别:
    面上项目
下丘脑乳头上核-海马齿状回神经环路在运动延缓认知老化中的作用及机制研究
  • 批准号:
    82302868
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
微纳核壳结构填充体系构建及其对聚乳酸阻燃、抗老化、降解和循环的作用机制
  • 批准号:
    52373051
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50 万元
  • 项目类别:
    面上项目
KIAA1429介导MFAP4-m6A甲基化修饰在紫外线诱导皮肤光老化中的作用和机制研究
  • 批准号:
    82373461
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

Fluency from Flesh to Filament: Collation, Representation, and Analysis of Multi-Scale Neuroimaging data to Characterize and Diagnose Alzheimer's Disease
从肉体到细丝的流畅性:多尺度神经影像数据的整理、表示和分析,以表征和诊断阿尔茨海默病
  • 批准号:
    10462257
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 43.86万
  • 项目类别:
Bayesian Statistical Learning for Robust and Generalizable Causal Inferences in Alzheimer Disease and Related Disorders Research
贝叶斯统计学习在阿尔茨海默病和相关疾病研究中进行稳健且可推广的因果推论
  • 批准号:
    10590913
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 43.86万
  • 项目类别:
High-resolution cerebral microvascular imaging for characterizing vascular dysfunction in Alzheimer's disease mouse model
高分辨率脑微血管成像用于表征阿尔茨海默病小鼠模型的血管功能障碍
  • 批准号:
    10848559
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 43.86万
  • 项目类别:
The predicative values of vascular and metabolic disorders for risk of incident mild cognitive impairment and dementia
血管和代谢紊乱对发生轻度认知障碍和痴呆风险的预测价值
  • 批准号:
    10661996
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 43.86万
  • 项目类别:
3D force sensing insoles for wearable, AI empowered, high-fidelity gait monitoring
3D 力传感鞋垫,用于可穿戴、人工智能支持的高保真步态监控
  • 批准号:
    10688715
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 43.86万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了