Protein Homeostasis and Proteotoxicity Mechanisms

蛋白质稳态和蛋白质毒性机制

基本信息

  • 批准号:
    10430286
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 32.78万
  • 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:
    2015-02-01 至 2025-05-31
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

Protein misfolding arises in many neurodegenerative diseases. The mechanisms by which protein misfolding causes cell death and disease are poorly understood. The broad, long-term research objectives are: 1) to decipher the cellular, molecular, and genetic mechanisms that cause neurodegeneration, and 2) to develop new therapies to prevent and treat neurodegenerative diseases through correction of cellular protein misfolding in people. The Unfolded Protein Response (UPR) is a conserved intracellular signal transduction mechanism essential for cellular protein homeostasis. The UPR activates transcriptional programs that induce chaperones, protein folding enzymes, and protein degradation pathways (proteasome and autophagy). The UPR also regulates the speed of translation to match the amount of newly synthesized polypeptides to cellular protein folding capacity. If protein misfolding persists, the UPR triggers apoptosis. The UPR may be a potential pathomechanism underlying diseases arising from protein misfolding. PERK encodes a serine/threonine kinase that regulates the UPR. In people, GWAS identified PERK as a genetic risk factor for the tauopathy neurodegenerative disease, Progressive Supranuclear Palsy (PSP). This research investigates how PERK causes PSP in these Specific Aims. Aim 1 will investigate PERK's role in mediating neurodegeneration caused by environmental chemical toxins that increase risk of tauopathy. PERK activity will be assessed in human stem cell-derived neurons treated with PSP-linked agents. Small molecule proteostasis agents will be tested for their efficacy in rescuing neuronal damage linked to environment agents. Aim 2 will analyze the enzymatic properties of PERK heterodimers compared to homodimers. Isogenic stem cell-derived neurons will be employed. In parallel, recombinant PERK heterodimers will be generated and characterized using small molecule heterodimerizering compounds. Aim 3 will investigate the molecular and biochemical basis for selective tau neuropathology in the brain. Postmortem human brain tissues from vulnerable and resistant brain regions will be compared for UPR activity. Genotyped brain cases will be examined to see how risk PERK allele expression affects tau neuropathology. PERK is an essential regulator of protein quality in cells, and human PERK alleles are genetic risk factors for tauopathy neurodegeneration. These studies will have a positive impact by elucidating fundamental molecular pathomechanisms of PERK signaling in PSP. These studies may also reduce the clinical burden of PSP and related tauopathy neurodegenerative diseases by development of novel therapeutic strategies based on pharmacologic regulation of cellular protein quality homeostasis.
许多神经退行性疾病中都会出现蛋白质错误折叠。蛋白质错误折叠导致细胞死亡和疾病的机制尚不清楚。广泛、长期的研究目标是:1)破译导致神经退行性变的细胞、分子和遗传机制,2)通过纠正人类细胞蛋白错误折叠来开发新疗法来预防和治疗神经退行性疾病。未折叠蛋白反应(UPR)是一种保守的细胞内信号转导机制,对于细胞蛋白稳态至关重要。 UPR 激活转录程序,诱导伴侣、蛋白质折叠酶和蛋白质降解途径(蛋白酶体和自噬)。 UPR 还调节翻译速度,以使新合成的多肽量与细胞蛋白质折叠能力相匹配。如果蛋白质错误折叠持续存在,UPR 就会引发细胞凋亡。 UPR可能是蛋白质错误折叠引起的疾病的潜在病理机制。 PERK 编码调节 UPR 的丝氨酸/苏氨酸激酶。在人类中,GWAS 确定 PERK 是 tau 蛋白病神经退行性疾病、进行性核上性麻痹 (PSP) 的遗传危险因素。本研究调查了 PERK 如何在这些特定目标中导致 PSP。目标 1 将调查 PERK 在调解中的作用 由环境化学毒素引起的神经变性,会增加 tau 蛋白病的风险。将在用 PSP 连接剂处理的人类干细胞衍生神经元中评估 PERK 活性。将测试小分子蛋白质稳态剂在挽救与环境因素相关的神经元损伤方面的功效。目标 2 将分析 PERK 异二聚体与同二聚体相比的酶学特性。将使用同基因干细胞衍生的神经元。同时,将使用小分子异二聚化化合物生成并表征重组 PERK 异二聚体。目标 3 将研究大脑中选择性 tau 神经病理学的分子和生化基础。将比较脆弱和抵抗大脑区域的死后人类脑组织的 UPR 活性。将检查基因型脑部病例,以了解风险 PERK 等位基因表达如何影响 tau 神经病理学。 PERK 是细胞中蛋白质质量的重要调节因子,人类 PERK 等位基因是 tau 蛋白病神经变性的遗传危险因素。这些研究将通过阐明 PSP 中 PERK 信号传导的基本分子病理机制产生积极影响。这些研究还可能通过开发基于细胞蛋白质量稳态的药理调节的新型治疗策略来减轻 PSP 和相关 tau 蛋白病神经退行性疾病的临床负担。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

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

{{ 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 }}

JONATHAN LIN其他文献

JONATHAN LIN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('JONATHAN LIN', 18)}}的其他基金

Molecular Pathology of Achromatopsia
全色盲的分子病理学
  • 批准号:
    10148846
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 32.78万
  • 项目类别:
Endoplasmic Reticulum Stress in Neurodegeneration
神经变性中的内质网应激
  • 批准号:
    10543044
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 32.78万
  • 项目类别:
Endoplasmic Reticulum Stress in Neurodegeneration
神经变性中的内质网应激
  • 批准号:
    10202780
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 32.78万
  • 项目类别:
Endoplasmic Reticulum Stress in Neurodegeneration
神经变性中的内质网应激
  • 批准号:
    10202179
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 32.78万
  • 项目类别:
Endoplasmic Reticulum Stress in Neurodegeneration
神经变性中的内质网应激
  • 批准号:
    9911998
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 32.78万
  • 项目类别:
Endoplasmic Reticulum Stress in Neurodegeneration
神经变性中的内质网应激
  • 批准号:
    10316258
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 32.78万
  • 项目类别:
Protein Homeostasis and Proteotoxicity Mechanisms
蛋白质稳态和蛋白质毒性机制
  • 批准号:
    10687825
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 32.78万
  • 项目类别:
Protein Homeostasis and Proteotoxicity Mechanisms
蛋白质稳态和蛋白质毒性机制
  • 批准号:
    8886877
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 32.78万
  • 项目类别:
Protein Homeostasis and Proteotoxicity Mechanisms
蛋白质稳态和蛋白质毒性机制
  • 批准号:
    10404453
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 32.78万
  • 项目类别:
Protein Homeostasis and Proteotoxicity Mechanisms
蛋白质稳态和蛋白质毒性机制
  • 批准号:
    9197706
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 32.78万
  • 项目类别:

相似国自然基金

等位基因聚合网络模型的构建及其在叶片茸毛发育中的应用
  • 批准号:
    32370714
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于人诱导多能干细胞技术研究突变等位基因特异性敲除治疗1型和2型长QT综合征
  • 批准号:
    82300353
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
肠杆菌多粘菌素异质性耐药中phoPQ等位基因差异介导不同亚群共存的机制研究
  • 批准号:
    82302575
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
ACR11A不同等位基因调控番茄低温胁迫的机理解析
  • 批准号:
    32302535
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
玉米穗行数QTL克隆及优异等位基因型鉴定
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    55 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

Integrative genomic and functional genomic studies to connect variant to function for CAD GWAS loci
整合基因组和功能基因组研究,将 CAD GWAS 位点的变异与功能联系起来
  • 批准号:
    10639274
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 32.78万
  • 项目类别:
Virus and olfactory system interactions accelerate Alzheimer's disease pathology
病毒和嗅觉系统相互作用加速阿尔茨海默病病理学
  • 批准号:
    10669880
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 32.78万
  • 项目类别:
Effects of Aging on Neuronal Lysosomal Damage Responses Driven by CMT2B-linked Rab7
衰老对 CMT2B 相关 Rab7 驱动的神经元溶酶体损伤反应的影响
  • 批准号:
    10678789
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 32.78万
  • 项目类别:
Investigating the role of CSF production and circulation in aging and Alzheimer's disease
研究脑脊液产生和循环在衰老和阿尔茨海默病中的作用
  • 批准号:
    10717111
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 32.78万
  • 项目类别:
PRC1-dependent H2A Monoubiquitination During Human Corticogenesis
人类皮质生成过程中 PRC1 依赖性 H2A 单泛素化
  • 批准号:
    10604561
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 32.78万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了