Mechanistic Analysis of Cytokinesis in Eukaryotes

真核生物细胞分裂的机制分析

基本信息

  • 批准号:
    10451747
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 44.78万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2015
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2015-08-01 至 2024-07-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Project Summary/Abstract: Cytokinesis is essential for development and survival of all organisms. Defects in cytokinesis cause aneuploidy and genomic instability, thereby contributing to serious diseases such as cancer, neuronal disorders, and anemia. Thus, mechanistic study of cytokinesis is important not only for understanding the basic principles of a fundamental process but also for designing new strategies to treat human diseases. Cytokinesis in animal and fungal cells requires spatiotemporally coordinated functions of a contractile actomyosin ring (AMR), targeted vesicle fusion, and localized extracellular matrix (ECM) remodeling. It is much more complex than previously appreciated. In this application, we will address three major unanswered questions regarding this fundamental process using both budding yeast and mammalian cell models, with the goal of dissecting deep mechanisms in yeast and exploring evolutionary conservation in mammalian cells. In Aim 1, we will determine the architecture of the AMR. Specifically, we will examine how myosin-II and its associated proteins such as actin and IQGAP are organized in the contractile ring from cells synchronized at cytokinesis using platinum-replica electron microscopy (PREM) coupled with immuno-gold labeling as well as super-resolution stochastic optical reconstruction microscopy (STORM). In Aim 2, we will test our hypothesis that myosin filament assembly is regulated by heavy chain phosphorylation as well as by trans-acting factors such as IQGAP using biochemical, genetic, quantitative live imaging, and other cutting- edge imaging methods as described above. In Aim 3, we will determine how the AMR guides exocytosis and ECM remodeling at the division site. Specifically, we will test our hypothesis that the tail of the yeast myosin-II positions and unloads vesicles from the transport machinery at the division site by interacting with the vesicle-associated guanine-nucleotide-exchange factor (GEF), Sec2, for the Rab GTPase Sec4. Then, the myosin-associated protein complex (Inn1, Hof1, and Cyk3) promotes vesicle fusion via the C2 domain of Inn1, and activates the cargo enzyme Chs2, a member of the glycosyltransferase family 2, for ECM remodeling (i.e. septum formation in yeast) via the transglutaminase-like domain of Cyk3. The discovery (Aim 1) and hypothesis-driven (Aims 2 and 3) research is expected to generate novel concepts and mechanisms of cytokinesis that are beyond specific model organisms.
项目摘要/摘要: 细胞因子对于所有生物的发育和生存至关重要。细胞因子的缺陷原因 非整倍性和基因组不稳定性,从而导致严重疾病,例如癌症,神经元 疾病和贫血。因此,细胞因子的机械研究不仅对于理解 基本过程的基本原则,也用于设计治疗人类疾病的新策略。 动物和真菌细胞中的细胞因子需要收缩的时空协调功能 肌球蛋白环(AMR),靶向囊泡融合和局部的细胞外基质(ECM)重塑。这是 比以前所欣赏的要复杂得多。在此应用程序中,我们将解决三个主要 使用萌芽酵母和哺乳动物细胞的有关此基本过程的未解决问题 模型,目的是剖析酵母中的深层机制并探索进化保存 哺乳动物细胞。在AIM 1中,我们将确定AMR的架构。具体来说,我们将研究如何 肌球蛋白-II及其相关蛋白(如肌动蛋白和IQGAP)在收缩环中从细胞中组织 使用铂 - 替代电子显微镜(PER)与免疫金同步在细胞因子上同步 标记以及超分辨率随机光学重建显微镜(Storm)。在AIM 2中,我们将 检验我们的假设,即肌球蛋白丝组件受重链磷酸化的调节以及 使用生化,遗传,定量实时成像和其他剪切的跨作用因子,例如IQGAP 边缘成像方法如上所述。在AIM 3中,我们将确定AMR指南如何胞吐作用 和ECM改建在部门地点。具体来说,我们将测试酵母尾的假设 通过与 Rab GTPase Sec4的囊泡相关的鸟嘌呤核苷酸交换因子(GEF),SEC2。然后, 与肌球蛋白相关的蛋白质复合物(INN1,HOF1和CYK3)通过C2域促进囊泡融合 INN1并激活ECM的糖基转移酶家族的货物CHS2(糖基转移酶家族的成员) 通过cyk3的跨谷氨酰胺酶样结构域的重塑(即酵母中的隔膜形成)。 发现(目标1)和假设驱动的(目标2和3)的研究有望产生新颖 超出特定模型生物的细胞因子的概念和机制。

项目成果

期刊论文数量(15)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Defining Functions of Mannoproteins in Saccharomyces cerevisiae by High-Dimensional Morphological Phenotyping.
  • DOI:
    10.3390/jof7090769
  • 发表时间:
    2021-09-17
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Ghanegolmohammadi F;Okada H;Liu Y;Itto-Nakama K;Ohnuki S;Savchenko A;Bi E;Yoshida S;Ohya Y
  • 通讯作者:
    Ohya Y
Unraveling the mechanisms and evolution of a two-domain module in IQGAP proteins for controlling eukaryotic cytokinesis.
  • DOI:
    10.1016/j.celrep.2023.113510
  • 发表时间:
    2023-12-26
  • 期刊:
  • 影响因子:
    8.8
  • 作者:
    Wang K;Okada H;Wloka C;Bi E
  • 通讯作者:
    Bi E
Probing Cdc42 Polarization Dynamics in Budding Yeast Using a Biosensor.
  • DOI:
    10.1016/bs.mie.2017.01.011
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Okada S;Lee ME;Bi E;Park HO
  • 通讯作者:
    Park HO
Mechanics and regulation of cytokinesis in budding yeast.
Analysis of local protein accumulation kinetics by live-cell imaging in yeast systems.
  • DOI:
    10.1016/j.xpro.2021.100733
  • 发表时间:
    2021-09-17
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Okada H;MacTaggart B;Bi E
  • 通讯作者:
    Bi E
{{ 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 }}

Erfei Bi其他文献

Erfei Bi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('Erfei Bi', 18)}}的其他基金

Mechanisms of Hepatocyte Polarization and Apical Tube Formation
肝细胞极化和心尖管形成的机制
  • 批准号:
    10221385
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 44.78万
  • 项目类别:
Mechanisms of Hepatocyte Polarization and Apical Tube Formation
肝细胞极化和心尖管形成的机制
  • 批准号:
    10391530
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 44.78万
  • 项目类别:
Mechanisms of Hepatocyte Polarization and Apical Tube Formation
肝细胞极化和心尖管形成的机制
  • 批准号:
    10598034
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 44.78万
  • 项目类别:
Analysis of Septin Structure and Function
Septin结构与功能分析
  • 批准号:
    10532365
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 44.78万
  • 项目类别:
Analysis of Septin Structure and Function
Septin结构与功能分析
  • 批准号:
    10316259
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 44.78万
  • 项目类别:
Analysis of Septin Structure and Function
Septin结构与功能分析
  • 批准号:
    10798852
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 44.78万
  • 项目类别:
Mechanistic Analysis of Cytokinesis in Eukaryotes
真核生物细胞分裂的机制分析
  • 批准号:
    9316658
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 44.78万
  • 项目类别:
Mechanistic Analysis of Cytokinesis in Eukaryotes
真核生物细胞分裂的机制分析
  • 批准号:
    9119026
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 44.78万
  • 项目类别:
Mechanistic Analysis of Cytokinesis in Eukaryotes
真核生物细胞分裂的机制分析
  • 批准号:
    10001538
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 44.78万
  • 项目类别:
Mechanistic Analysis of Cytokinesis in Eukaryotes
真核生物细胞分裂的机制分析
  • 批准号:
    10224222
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 44.78万
  • 项目类别:

相似国自然基金

由actomyosin介导的集体性细胞迁移对唇腭裂发生的影响的研究
  • 批准号:
    82360313
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    32 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
丙酮酸激酶催化肌动球蛋白磷酸化调控肉嫩度的分子机制
  • 批准号:
    32372263
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
鱼糜肌动球蛋白的增效转化及其氧化控制分子机制研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    59 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于Pickering纳米乳液脂质诱导肌动球蛋白凝胶的空间位阻效应及其机制
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    58 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于Pickering纳米乳液脂质诱导肌动球蛋白凝胶的空间位阻效应及其机制
  • 批准号:
    32172242
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    58.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

Cytoskeleton-mediated regulation of insulin secretion hot spots in pancreatic beta cells
细胞骨架介导的胰腺β细胞胰岛素分泌热点的调节
  • 批准号:
    10679903
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 44.78万
  • 项目类别:
Actin gating of crosstalk between Rho GTPases in cell migration
细胞迁移中 Rho GTP 酶之间串扰的肌动蛋白门控
  • 批准号:
    10736927
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 44.78万
  • 项目类别:
Volumetric analysis of epithelial morphogenesis with high spatiotemporal resolution
高时空分辨率上皮形态发生的体积分析
  • 批准号:
    10586534
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 44.78万
  • 项目类别:
Role of the S100 Family of Proteins in Lens Physiology and Cataract
S100 蛋白家族在晶状体生理学和白内障中的作用
  • 批准号:
    10560827
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 44.78万
  • 项目类别:
Pericyte control of capillary perfusion in the Alzheimer's disease brain
阿尔茨海默病大脑中毛细血管灌注的周细胞控制
  • 批准号:
    10655813
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 44.78万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了