Molecular Mechanisms of the Hypoxic Response

缺氧反应的分子机制

基本信息

  • 批准号:
    8606199
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 25.17万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2010
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2010-04-01 至 2015-01-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

DESCRIPTION (provided by applicant): The master regulator of the mammalian transcriptional response to hypoxia is the transcription factor Hypoxia Inducible Factor (HIF), the subunit of which is regulated at the level of protein turnover in an oxygen-sensitive manner. Under normoxic conditions, Prolyl Hydroxylase Domain protein (PHD) site- specifically hydroxylates HIF-(, which in turn targets HIF-( for degradation by the ubiquitin-proteasome pathway. Under hypoxic conditions, this posttranslational modification, which is inherently oxygen dependent, is inhibited, thereby allowing stabilization of HIF-(. HIF then upregulates a battery of genes involved in cellular, local, and systemic responses to hypoxia. The prototypical HIF target gene is that encoding for Erythropoietin (EPO), a glycoprotein hormone that regulates red blood cell mass in response to changes in oxygen tension. Thus, understanding HIF regulation will have implications for understanding and treating disorders of red blood cell mass regulation, such as anemia, which in turn is a significant complication seen in many clinical settings, including end stage renal disease and chemotherapy. More generally, hypoxia is a central feature of many human diseases, including coronary artery, cerebrovascular, and neoplastic disease, and therefore knowledge regarding HIF regulation will also impact our understanding of these diseases. There are three HIF-( isoforms (HIF-1(, HIF-2(, and HIF-3() and three Prolyl Hydroxylase Domain proteins (PHD1, PHD2, PHD3) that can hydroxylate them, raising the critical question of which isoforms are important for human physiology and pathophysiology. In collaboration with Professor Terence Lappin's group, we have identified a family with hereditary erythrocytosis (increased red blood cell mass) due to a G537W missense mutation in the HIF2A gene, and another family with erythrocytosis due to a P317R missense mutation in the PHD2 gene. These studies provide the first identification of hereditary mutations in any HIF or in any PHD isoform, and establish two new genetic causes of erythrocytosis. We have subsequently identified additional mutations in both genes. Our Specific Aims are to (1) study new erythrocytosis-associated HIF-2( and PHD2 mutations using in vitro assays in order to bolster our hypothesis that these proteins critically control EPO, (2) employ a Hif2a knockin mouse to model the human G537W missense mutation and examine functional consequences in vivo of dysregulation of Hif2-(, and (3) employ both a Phd2 knockin mouse for the P317R mutation, and a global conditional Phd2 knockout mouse to examine the mechanism by which Phd2 regulates red cell mass. Collectively, we anticipate that these studies will substantially increase our understanding of EPO regulation and, more broadly, our understanding of the mammalian oxygen sensing pathway.
描述(由申请人提供):哺乳动物转录反应对缺氧的主要调节剂是转录因子缺氧诱导因子(HIF),其亚基的亚基以氧气敏感的方式在蛋白质周转水平下进行调节。在常氧条件下,羟基羟化酶结构蛋白蛋白(PHD)位点 - 特异性羟基羟基hif-(又靶向HIF-(用于泛素 - 蛋白酶体途径降解。在低氧条件下受到抑制,从而允许HIF-(。HIF随后上调一系列参与细胞,局部和全身对缺氧的基因。原型的HIF靶基因是促红细胞生成素(EPO)的编码,它是一种调节红血液激素的糖蛋白激素(EPO)细胞质量响应氧气张力的变化。肾脏疾病和化学疗法。缺氧是许多人类疾病的主要特征,包括冠状动脉,脑血管和肿瘤疾病,因此有关HIF调节的知识也会影响我们对这些疾病的理解。 共有三个HIF-(同工型(HIF-1(,HIF-2(和HIF-3))和三个可以羟基羟化酶结构蛋白(PHD1,PHD2,PHD3)可以羟基化,从对于人类的生理学和病理生理学很重要。 PHD2基因的错义突变提供了对任何HIF或任何PHD同工的遗传突变的识别,并建立了两个新的红细胞增多的遗传原因。 1)研究新的红细胞增多症相关HIF-2(使用体外测定的PHD2突变,以增强我们的假设,即这些蛋白质严格控制EPO,(2)采用HIF2A敲击蛋白小鼠来对人类G537W的失误进行建模并检查功能后果HIF2-(和(3)的体内,p317R突变的PHD2敲击小鼠和全局条件PHD2基因敲除小鼠都使用PHD2敲击小鼠来检查PHD2调节红细胞量的机制。总体而言,我们预计这些研究将大大提高我们对EPO调节的理解,更广泛地说,我们对哺乳动物氧气传感途径的理解。

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)

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 }}

FRANK S LEE其他文献

FRANK S LEE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('FRANK S LEE', 18)}}的其他基金

Control of Erythropoiesis by the Oxygen Sensor PHD2
通过氧传感器 PHD2 控制红细胞生成
  • 批准号:
    10295385
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 25.17万
  • 项目类别:
Control of Erythropoiesis by the Oxygen Sensor PHD2
通过氧传感器 PHD2 控制红细胞生成
  • 批准号:
    10451588
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 25.17万
  • 项目类别:
Control of Erythropoiesis by the Oxygen Sensor PHD2
通过氧传感器 PHD2 控制红细胞生成
  • 批准号:
    10618878
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 25.17万
  • 项目类别:
Control of Erythropoiesis by the Oxygen Sensor PHD2
通过氧传感器 PHD2 控制红细胞生成
  • 批准号:
    9751846
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 25.17万
  • 项目类别:
Control of Erythropoiesis by the Oxygen Sensor PHD2
通过氧传感器 PHD2 控制红细胞生成
  • 批准号:
    9027529
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 25.17万
  • 项目类别:
Control of Erythropoiesis by the Oxygen Sensor PHD2
通过氧传感器 PHD2 控制红细胞生成
  • 批准号:
    9146882
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 25.17万
  • 项目类别:
High Altitude Adaptation: A Model for Chronic Hypoxia
高海拔适应:慢性缺氧模型
  • 批准号:
    9229060
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 25.17万
  • 项目类别:
High Altitude Adaptation: A Model for Chronic Hypoxia
高海拔适应:慢性缺氧模型
  • 批准号:
    8606645
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 25.17万
  • 项目类别:
High Altitude Adaptation: A Model for Chronic Hypoxia
高海拔适应:慢性缺氧模型
  • 批准号:
    8814276
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 25.17万
  • 项目类别:
Molecular Mechanisms of the Hypoxic Response
缺氧反应的分子机制
  • 批准号:
    7790056
  • 财政年份:
    2010
  • 资助金额:
    $ 25.17万
  • 项目类别:

相似国自然基金

影响α地中海贫血表型严重性的PIP4K2A基因变异的鉴定及机制研究
  • 批准号:
    82370122
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于构建骨骼类器官模型探究Fanconi anemia信号通路调控电刺激诱导神经化成骨过程的机制研究
  • 批准号:
    82302715
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
范可尼贫血家族蛋白FANCD2通过保护早期复制脆性位点维持基因组稳定性的分子机制研究
  • 批准号:
    32301078
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
探究引起范科尼贫血症的内源DNA损伤
  • 批准号:
    32371353
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50 万元
  • 项目类别:
    面上项目
MIF-CD74通路促进骨髓驻留CD8+T细胞活化在再生障碍性贫血中的作用研究
  • 批准号:
    82370141
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    48 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

Targeted conditioning to maximize prenatal HSC engraftment for SCD
针对性调节以最大限度地提高 SCD 的产前 HSC 植入
  • 批准号:
    10654382
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 25.17万
  • 项目类别:
Clonal hematopoiesis and inherited genetic variation in sickle cell disease
镰状细胞病的克隆造血和遗传变异
  • 批准号:
    10638404
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 25.17万
  • 项目类别:
Defining serologic correlates of human hookworm infection
定义人类钩虫感染的血清学相关性
  • 批准号:
    10667901
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 25.17万
  • 项目类别:
Predictors of Pain Severity and Pain-Related Outcomes in Individuals with Sickle Cell Disease
镰状细胞病患者疼痛严重程度和疼痛相关结果的预测因子
  • 批准号:
    10721630
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 25.17万
  • 项目类别:
Establishing the role and mechanisms of LSD1 during megakaryocytic and erythroid fate commitment
建立LSD1在巨核细胞和红细胞命运决定过程中的作用和机制
  • 批准号:
    10605993
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 25.17万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了