Astroglial Glutamate Transporters, Energetics, and Mitochondria

星形胶质细胞谷氨酸转运蛋白、能量学和线粒体

基本信息

  • 批准号:
    8678737
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 36.27万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2012
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2012-08-01 至 2016-06-30
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

DESCRIPTION (provided by applicant): Glutamate is the predominant excitatory neurotransmitter in the mammalian central nervous system. An extracellular accumulation of glutamate causes excessive activation of glutamate receptors and cell death through excitotoxic mechanisms. Unlike other classical neurotransmitters, that are recycled directly into the presynaptic nerve terminal, most glutamate is cleared by two astroglial glutamate transporters, called GLAST and GLT-1 (or EAAT1 and EAAT2). These transporters maintain very low synaptic concentrations of glutamate, estimated at ~25 nM, in an environment that contains millimolar concentrations of glutamate. These transporters are enriched on the fine processes of astrocytes that sheath synapses. We recently developed physical evidence (co-immunoprecipitation, mass spectrometry, reverse immunoprecipitations) and anatomic evidence (co-localization in individual astrocytes in organotypic slice cultures) that these transporters exst in a complex with the Na+/K+ ATPase, most of the enzymes in glycolysis, and mitochondria. This complex is observed in fine processes of astroglia. In the first aim, we will identify specifi domains of GLT-1 and GLAST that support the interactions/co- compartmentalization. We wish to identify potential scaffolding proteins that may form a linkage between the transporters and mitochondria. As has been observed with mitochondria at synapses or at nodes of Ranvier, we propose that neural activity recruits mitochondria to regions where transporters are enriched. In the second aim, we will study the effects of neuronal activity on this co-compartmentalization and define the mechanisms involved. Finally, we will test the hypothesis that formation of these complexes is required for glutamate-dependent changes in glycolysis and a shift in glutamate metabolism (from conversion to glutamine to glutamate oxidation). Compartmentalization of the astroglial glutamate transporters with these proteins and mitochondria provides an opportunity to spatially match energy production and buffering capacity. It also has implications for disposition of the glutamate. Therefore, our proposed research will impact our understanding of fundamental aspects of glutamate handling and metabolism. They will also define a novel molecular mechanism that matches astroglial energetic demands to changes in neuronal activity.
描述(由申请人提供):谷氨酸是哺乳动物中枢神经系统中主要的兴奋性神经递质。细胞外谷氨酸的积累通过兴奋性毒性机制导致谷氨酸受体过度激活和细胞死亡。与直接循环到突触前神经末梢的其他经典神经递质不同,大多数谷氨酸由两种星形胶质细胞谷氨酸转运蛋白清除,称为 GLAST 和 GLT-1(或 EAAT1 和 EAAT2)。在含有毫摩尔浓度谷氨酸的环境中,这些转运蛋白维持非常低的谷氨酸突触浓度,估计约为 25 nM。这些转运蛋白在包裹突触的星形胶质细胞的精细过程中富集。我们最近开发了物理证据(免疫共沉淀、质谱、反向免疫沉淀)和解剖证据(器官切片培养物中单个星形胶质细胞的共定位),表明这些转运蛋白与 Na+/K+ ATP 酶存在于复合物中,Na+/K+ ATP 酶是细胞中的大多数酶。糖酵解和线粒体。在星形胶质细胞的精细过程中观察到这种复合体。在第一个目标中,我们将确定支持相互作用/共区室化的 GLT-1 和 GLAST 的特定域。我们希望鉴定出可能在转运蛋白和线粒体之间形成联系的潜在支架蛋白。正如在突触或朗飞节点处的线粒体所观察到的那样,我们提出神经活动将线粒体募集到转运蛋白富集的区域。在第二个目标中,我们将研究神经元活动对这种共同区室化的影响并定义所涉及的机制。最后,我们将检验以下假设:这些复合物的形成是糖酵解中谷氨酸依赖性变化和谷氨酸代谢转变(从转化为谷氨酰胺到谷氨酸氧化)所必需的。星形胶质细胞谷氨酸转运蛋白与这些蛋白质和线粒体的区室化提供了在空间上匹配能量产生和缓冲能力的机会。它还对谷氨酸的处置有影响。因此,我们提出的研究将影响我们对谷氨酸处理和代谢基本方面的理解。他们还将定义一种新颖的分子机制,使星形胶质细胞的能量需求与神经元活动的变化相匹配。

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 }}

Michael Byrne Robinson其他文献

Michael Byrne Robinson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('Michael Byrne Robinson', 18)}}的其他基金

Administrative Core
行政核心
  • 批准号:
    10450693
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 36.27万
  • 项目类别:
Administrative Core
行政核心
  • 批准号:
    10239999
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 36.27万
  • 项目类别:
The Intellectual and Developmental Disabilities Research Center (IDDRC) at CHOP/Penn
CHOP/宾夕法尼亚大学智力与发育障碍研究中心 (IDDRC)
  • 批准号:
    10239998
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 36.27万
  • 项目类别:
Administrative Core
行政核心
  • 批准号:
    10678889
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 36.27万
  • 项目类别:
Astroglial Glutamate Transporters, Calcium, and Mitochondria
星形胶质细胞谷氨酸转运蛋白、钙和线粒体
  • 批准号:
    10189721
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 36.27万
  • 项目类别:
Regulation of glutamate transport in astrocyte subtypes and in ALS
星形胶质细胞亚型和 ALS 中谷氨酸转运的调节
  • 批准号:
    9027947
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 36.27万
  • 项目类别:
Analytical Neurochemistry: Core D
分析神经化学:核心 D
  • 批准号:
    9054633
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 36.27万
  • 项目类别:
Astroglial Glutamate Transporters, Energetics, and Mitochondria
星形胶质细胞谷氨酸转运蛋白、能量学和线粒体
  • 批准号:
    8520412
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 36.27万
  • 项目类别:
Astroglial Glutamate Transporters, Calcium, and Mitochondria
星形胶质细胞谷氨酸转运蛋白、钙和线粒体
  • 批准号:
    9518087
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 36.27万
  • 项目类别:
Astroglial Glutamate Transporters, Energetics, and Mitochondria
星形胶质细胞谷氨酸转运蛋白、能量学和线粒体
  • 批准号:
    8401743
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 36.27万
  • 项目类别:

相似国自然基金

单核细胞产生S100A8/A9放大中性粒细胞炎症反应调控成人Still病发病及病情演变的机制研究
  • 批准号:
    82373465
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49 万元
  • 项目类别:
    面上项目
成人型弥漫性胶质瘤患者语言功能可塑性研究
  • 批准号:
    82303926
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
MRI融合多组学特征量化高级别成人型弥漫性脑胶质瘤免疫微环境并预测术后复发风险的研究
  • 批准号:
    82302160
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
SERPINF1/SRSF6/B7-H3信号通路在成人B-ALL免疫逃逸中的作用及机制研究
  • 批准号:
    82300208
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
基于动态信息的深度学习辅助设计成人脊柱畸形手术方案的研究
  • 批准号:
    82372499
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

Functional Analysis of the Clp Protease Systems in Chlamydial Growth and Differentiation
Clp 蛋白酶系统在衣原体生长和分化中的功能分析
  • 批准号:
    10501967
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 36.27万
  • 项目类别:
Functional Analysis of the Clp Protease Systems in Chlamydial Growth and Differentiation
Clp 蛋白酶系统在衣原体生长和分化中的功能分析
  • 批准号:
    10654041
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 36.27万
  • 项目类别:
Post translational modifications tune cardiac myosin
翻译后修饰调节心肌肌球蛋白
  • 批准号:
    10291447
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 36.27万
  • 项目类别:
Probing adenylate kinase-dependent CFTR gating in vivo and as therapeutic target
体内探索腺苷酸激酶依赖性 CFTR 门控并作为治疗靶点
  • 批准号:
    9383695
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 36.27万
  • 项目类别:
Probing adenylate kinase-dependent CFTR gating in vivo and as therapeutic target
体内探索腺苷酸激酶依赖性 CFTR 门控并作为治疗靶点
  • 批准号:
    10004609
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 36.27万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了