The role of TTC7A in apical lumen formation and polarized trafficking in the intestinal epithelium

TTC7A 在肠上皮顶腔形成和极化运输中的作用

基本信息

  • 批准号:
    10464502
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 7.5万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2022
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2022-12-01 至 2025-11-30
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

PROJECT SUMMARY The goal of this grant application is to understand how mutations in tetratricopeptide repeat domain 7a (TTC7A) affect formation of the polarized apical membrane; and how these mutations cause human disease. TTC7A loss of function mutations result in severe infantile-onset gastrointestinal disease, with phenotypes related to both gut epithelial and immune cell dysfunction. Previous studies suggest that loss of function in TTC7A results in altered apico-basolateral polarity and lumen formation in intestinal epithelial cells, although how this occurs remains unclear. Prevailing models suggest that initial organization of the apical membrane occurs at an initiation site (AMIS), which is enriched with distinct phosphoinositides compared to the basolateral membrane. The putative function of TTC7A is to serve as a chaperone and scaffolding protein for the phosphoinositide (PI) kinase – PI4KIIIα - at the plasma membrane. This kinase is principally responsible for the generation phosphoinositide PI4-phosphate (PI4P), which is one of the major precursors to the apically enriched PI(4,5P)2 and basolaterally enriched PI(3,4,5)P3. The role of PIs in specialized compartments is thought to partly direct vesicular cargo to the correct subcellular compartment – also responsible for proper polarity and lumenogenesis. Given the known function of TTC7A in coordinating PI4KIIIα localization, we hypothesize that TTC7A mutations perturb PI4KIIIαs normal functionality in cells, resulting in disordered spatiotemporal production of PI(4,5)P2 and PI(3,4,5)P3, thus driving improper cellular polarity, lumenogenesis and endosomal trafficking. To test this idea, we investigate the role of TTC7A in cell polarization, epithelial lumen formation, and endosomal trafficking. We propose studies using patient-derived enteroids, intestinal epithelial cell (Caco2) monolayers and Caco2 cyst cultures to determine the contribution of TTC7A to cell polarity and lumenogenesis. In Aim 1 of this proposal, we will further develop novel technology to monitor the formation of the early apical membrane, protein and lipid movement during apical membrane formation (and lumenogenesis), and how the proper subcellular localization of TTC7A contributes to these processes. We will carry out high resolution confocal and lightsheet imaging of phosphoinositide and apical and basolateral proteins localization in the polarization and lumen formation of Caco2- cysts and enteroids. In Aim 2 of this proposal we further translate our recently established high- throughput, quantitative endosomal trafficking assays for studies on primary patient derived enteroids. Further, we develop novel imaging to spatially probe endosomal trafficking in live enteroids. Our studies seek to identify if the membrane scaffolding function of TTC7A is important for correct spatial orientation of epithelial cells, and how the loss of TTC7A induces abnormal intestinal lumen formation. The results of these experiments may plausibly reveal general rules underlying epithelial development and suggest therapeutic approaches for TTC7A deficiency as well as other more common GI pathologies. Further, successful completion of these aims will provide extraordinary training towards my goal in becoming an epithelial biologist.
项目概要 本拨款申请的目标是了解四肽重复结构域 7a (TTC7A) 中的突变是如何发生的 影响极化顶膜的形成;以及这些突变如何导致人类疾病。 的功能突变导致严重的婴儿期胃肠道疾病,其表型与肠道和肠道相关 先前的研究表明,TTC7A 功能的丧失会导致上皮细胞和免疫细胞功能的改变。 肠上皮细胞的顶端-基底外侧极性和管腔形成,尽管其发生方式仍然存在 流行的模型表明顶膜的初始组织发生在起始位点。 (AMIS),与基底外侧膜相比,其富含不同的磷酸肌醇。 TTC7A 的功能是充当磷酸肌醇 (PI) 激酶的伴侣和支架蛋白 – PI4KIIIα - 在质膜上,该激酶主要负责生成磷酸肌醇。 PI4-磷酸盐 (PI4P),是顶部富集 PI(4,5P)2 和基底外侧的主要前体之一 富集的 PI(3,4,5)P3 PI 在特殊隔室中的作用被认为部分引导囊泡货物。 正确的亚细胞区室 - 也负责正确的极性和发光。 通过研究 TTC7A 在协调 PI4KIIIα 定位中的功能,我们发现 TTC7A 突变会扰乱 PI4KIIIα 细胞的正常功能,导致 PI(4,5)P2 和 PI(3,4,5)P3 的时空产生紊乱,从而 驱动不正确的细胞极性、腔发生和内体运输为了检验这个想法,我们研究了。 我们的研究提出了 TTC7A 在细胞极化、上皮腔形成和内体运输中的作用。 使用患者来源的肠类、肠上皮细胞 (Caco2) 单层和 Caco2 囊肿培养物 确定 TTC7A 对细胞极性和发光发生的贡献 在本提案的目标 1 中,我们将进一步进行。 开发新技术来监测早期顶膜的形成、蛋白质和脂质运动 在顶膜形成(和管腔生成)过程中,以及 TTC7A 如何正确进行亚细胞定位 我们将为这些过程做出贡献。 磷酸肌醇以及顶端和基底外侧蛋白在极化和管腔形成中的定位 Caco2- 囊肿和肠样蛋白 在本提案的目标 2 中,我们进一步翻译了我们最近建立的高- 用于研究原发性患者来源的肠样蛋白的通量、定量内体运输测定。 我们开发了新颖的成像技术来空间探测活肠类体内的内体运输。 如果 TTC7A 的膜支架功能对于上皮细胞的正确空间定向很重要,并且 TTC7A 的缺失如何导致肠腔形成异常?这些实验的结果可能是这样的。 合理地揭示了上皮发育的一般规则并提出了 TTC7A 的治疗方法 此外,成功完成这些目标将有助于消除缺乏症以及其他更常见的胃肠道疾病。 为我成为上皮生物学家的目标提供非凡的培训。

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 }}

Katlynn Bugda Gwilt其他文献

Katlynn Bugda Gwilt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 }}

相似国自然基金

单一取向CsPbBr3一维光波导阵列在异质半导体低维结构上的面内集成及其在光电互联中的应用研究
  • 批准号:
    62374057
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    48 万元
  • 项目类别:
    面上项目
Ti3C2Tx诱导锌金属负极表面三维重构及锌沉积调控新机制研究
  • 批准号:
    52372236
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50 万元
  • 项目类别:
    面上项目
本征二维磁性材料CrI3的缺陷原子结构与磁性关联研究
  • 批准号:
    12304019
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
三维有序大/介孔稀土氧化物(La2O3和CeO2)负载Ru催化剂用于氨分解性能研究
  • 批准号:
    52361040
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    32 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
应变调控二维磁性材料VX3的磁光拉曼研究
  • 批准号:
    12304042
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

A HUMAN IPSC-BASED ORGANOID PLATFORM FOR STUDYING MATERNAL HYPERGLYCEMIA-INDUCED CONGENITAL HEART DEFECTS
基于人体 IPSC 的类器官平台,用于研究母亲高血糖引起的先天性心脏缺陷
  • 批准号:
    10752276
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 7.5万
  • 项目类别:
University of Wisconsin Prostate SPORE
威斯康星大学前列腺孢子
  • 批准号:
    10555398
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 7.5万
  • 项目类别:
The contribution of air pollution to racial and ethnic disparities in Alzheimer’s disease and related dementias: An application of causal inference methods
空气污染对阿尔茨海默病和相关痴呆症的种族和民族差异的影响:因果推理方法的应用
  • 批准号:
    10642607
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 7.5万
  • 项目类别:
Mitral Regurgitation Quantification Using Dual-venc 4D flow MRI and Deep learning
使用 Dual-venc 4D 流 MRI 和深度学习对二尖瓣反流进行量化
  • 批准号:
    10648495
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 7.5万
  • 项目类别:
Elucidating the role of pericytes in angiogenesis in the brain using a tissue-engineered microvessel model
使用组织工程微血管模型阐明周细胞在大脑血管生成中的作用
  • 批准号:
    10648177
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 7.5万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了