Modulation of Visual Transduction and Retinal Disease by Bicarbonate

碳酸氢盐对视觉传导和视网膜疾病的调节

基本信息

  • 批准号:
    8759813
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 40.63万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2014
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2014-09-30 至 2018-08-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

DESCRIPTION (provided by applicant): Retinal rods and cones signal the presence of light by hydrolyzing cGMP thereby closing cyclic nucleotide gated cation channels in the plasma membrane. An inward Na+ current is interrupted and the cell hyperpolarizes. It has been shown that bicarbonate can increase the flash response amplitude and quicken response kinetics. However, many features of this modulation are not understood including: the full magnitudes of the effects, the dose-response relations, the intra-retinal sources of bicarbonate for photoreceptors, the pathway(s) for access of bicarbonate to the outer segment, differences between rods and cones, and the mechanism of bicarbonate action. Using single cell recording and biochemical assays, we will tackle each of these issues. In elucidating the mechanism of bicarbonate, we will consider three targets: guanylate cyclase, PDE, cyclic nucleotide gated channel. The first two targets will be evaluated in biochemical assays, while the third will be tested in excised membrane patch recordings. Some evidence already suggests that bicarbonate stimulates ROS-GC1 activity. It then becomes important to find out whether ROS-GC2 is similarly affected, to define the bicarbonate binding site of each ROS-GC, and to determine the calcium dependence of bicarbonate stimulation when the calcium sensing subunits GCAPs and S100B are bound to ROS-GCs. The retinal sources of bicarbonate will be localized with in situ hybridization and immunohistochemistry. Pathways for access of bicarbonate into rods and subsequent removal will be elucidated and then manipulated to characterize the impact of bicarbonate on relative sensitivity to flashes, flash response kinetics and the circulating current. Cones operate in brighter light, have quicker flash response kinetics and maintain a higher metabolic rate. It will therefore be important to test whether bicarbonate exerts a greater effect in cones and whether there are differences between various types of cones. Electroretinogram recordings from intact mice will be compared to recordings of single rods to define the physiological bicarbonate levels in situ. Bicarbonate could provide a means of preventing saturation during continuous exposure to bright light, so a contribution to light adaptation will be explored. A role for bicarbonate modulation of guanylate cyclase activity in exacerbating retinal disease will be tested in mutant mice by subjecting them to hypercapnia or by inhibiting endogenous bicarbonate production. A long term goal is to dissect the molecular mechanisms that shape the photon response under light and dark adapted conditions and to understand their roles, be it causative or modulatory, in retinal disease.
描述(由申请人提供):视网膜杆和锥体通过水解CGMP来信号,从而关闭质膜中的环状核苷酸门控阳离子通道。内向Na+电流中断,细胞超极化。已经表明,碳酸氢盐可以增加闪光反应幅度并加快响应动力学。但是,该调节的许多特征尚不理解包括:效果的完整幅度,剂量反应关系,碳酸氢盐的视网膜内源用于光感受器,碳酸氢盐访问外部片段的途径(S),杆和锥之间的差异,杆和锥之间的差异以及双碳酸盐剂的机制。使用单细胞记录和生化测定,我们将解决这些问题的每一个。在阐明碳酸氢盐的机理时,我们将考虑三个靶标:鸟苷酸环化酶,PDE,环状核苷酸门控通道。前两个目标将在生化测定中进行评估,而第三个目标将在切除的膜贴片记录中进行测试。一些证据已经表明碳酸氢盐刺激ROS-GC1活性。然后,确定ROS-GC2是否受到类似影响,定义每个ROS-GC的碳酸氢盐结合位点,并确定当钙传感亚基GCAP和S100B绑定到ROS-GC时,这变得很重要。碳酸氢盐的视网膜来源将与原位杂交和免疫组织化学定位。将阐明碳酸氢盐进入杆的途径并随后的去除途径,然后操纵以表征碳酸氢盐对闪光灯,闪光反应动力学和循环电流的相对敏感性的影响。锥体以明亮的光线操作,具有更快的闪光反应动力学,并保持更高的代谢率。因此,测试碳酸氢盐是否在锥体上产生更大的作用以及各种锥体之间是否存在差异将很重要。将完整小鼠的电子图记录与单杆的记录进行比较,以定义原位生理碳酸氢盐水平。碳酸氢盐可以提供一种在连续暴露于明亮光期间预防饱和的方法,因此将探索对光适应的贡献。碳酸氢根环化酶活性在加剧视网膜疾病中调节的作用将在突变小鼠中测试,通过使它们患有高碳酸盐或抑制内源性碳酸氢盐的产生。一个长期的目标是剖析在视网膜疾病中塑造光子反应的分子机制,这些机制在光和深色适应条件下塑造了光子反应,并了解其作用,无论是病因还是调节性。

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 }}

CLINT L MAKINO其他文献

CLINT L MAKINO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('CLINT L MAKINO', 18)}}的其他基金

Rod outer segment structure: determinants and its effect on the photon response
杆外段结构:决定因素及其对光子响应的影响
  • 批准号:
    10562765
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 40.63万
  • 项目类别:
Rod outer segment structure: determinants and its effect on the photon response
杆外段结构:决定因素及其对光子响应的影响
  • 批准号:
    10238092
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 40.63万
  • 项目类别:
Rod outer segment structure: determinants and its effect on the photon response
杆外段结构:决定因素及其对光子响应的影响
  • 批准号:
    10445270
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 40.63万
  • 项目类别:
Rod outer segment structure: determinants and its effect on the photon response
杆外段结构:决定因素及其对光子响应的影响
  • 批准号:
    10650776
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 40.63万
  • 项目类别:
Rod outer segment structure: determinants and its effect on the photon response
杆外段结构:决定因素及其对光子响应的影响
  • 批准号:
    10033593
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 40.63万
  • 项目类别:
Modulation of Visual Transduction and Retinal Disease by Bicarbonate
碳酸氢盐对视觉传导和视网膜疾病的调节
  • 批准号:
    9253640
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 40.63万
  • 项目类别:
Modulation of Visual Transduction and Retinal Disease by Bicarbonate
碳酸氢盐对视觉传导和视网膜疾病的调节
  • 批准号:
    9123637
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 40.63万
  • 项目类别:
Light Adaptation in Vertebrate Rod Photoreceptors
脊椎动物杆状感光器的光适应
  • 批准号:
    6635691
  • 财政年份:
    2001
  • 资助金额:
    $ 40.63万
  • 项目类别:
Light Adaptation in Vertebrate Rod Photoreceptors
脊椎动物杆状感光器的光适应
  • 批准号:
    6518667
  • 财政年份:
    2001
  • 资助金额:
    $ 40.63万
  • 项目类别:
Light Adaptation in Vertebrate Rod Photoreceptors
脊椎动物杆状感光器的光适应
  • 批准号:
    6741883
  • 财政年份:
    2001
  • 资助金额:
    $ 40.63万
  • 项目类别:

相似国自然基金

来源和老化过程对大气棕碳光吸收特性及环境气候效应影响的模型研究
  • 批准号:
    42377093
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49 万元
  • 项目类别:
    面上项目
内源DOM介导下微塑料的老化过程及对植物的影响机制
  • 批准号:
    42377233
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49 万元
  • 项目类别:
    面上项目
老化过程对沙尘辐射效应和反馈机制的影响研究
  • 批准号:
    42375107
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
生物炭原位修复底泥PAHs的老化特征与影响机制
  • 批准号:
    42307107
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
河口潮滩中轮胎磨损颗粒的光老化特征及对沉积物氮素转化的影响与机制
  • 批准号:
    42307479
  • 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

Uncovering Mechanisms of Racial Inequalities in ADRD: Psychosocial Risk and Resilience Factors for White Matter Integrity
揭示 ADRD 中种族不平等的机制:心理社会风险和白质完整性的弹性因素
  • 批准号:
    10676358
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 40.63万
  • 项目类别:
The Proactive and Reactive Neuromechanics of Instability in Aging and Dementia with Lewy Bodies
衰老和路易体痴呆中不稳定的主动和反应神经力学
  • 批准号:
    10749539
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 40.63万
  • 项目类别:
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:
    $ 40.63万
  • 项目类别:
Microscopy and Image Analysis Core
显微镜和图像分析核心
  • 批准号:
    10557025
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 40.63万
  • 项目类别:
The Role of Glycosyl Ceramides in Heart Failure and Recovery
糖基神经酰胺在心力衰竭和恢复中的作用
  • 批准号:
    10644874
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 40.63万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了