Molecular mechanics of mutant cardiac myosin

突变型心肌肌球蛋白的分子力学

基本信息

  • 批准号:
    9231099
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 13.5万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2005
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2005-04-01 至 2017-05-30
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Abstract The cardiac hypertrophy, myofibrillar disarray and sudden death caused by familial hypertrophic cardiomyopathy (FHC) results from autosomal dominant mutations in sarcomeric proteins. Myosin, the sarcomeric molecular motor that interacts with actin to power cardiac muscle contraction, is a hexameric protein consisting of two heavy chains. Each heavy chain binds two light chains, one essential (ELC) and one regulatory (RLC). The light chain binding (neck/lever) domain amplifies ATP dependent conformational changes originating in the myosin active site to generate force and motion. Given the importance of the light chain binding (neck/lever) domain of myosin in force production, it is not surprising that several FHC mutations have been identified in the RLC. The goal of this proposal is to provide a molecular basis for FHC in patients with mutations in the RLC. Since myosin molecule biochemistry is linked to force producing conformational changes, it is expected that several steps in the myosin biochemical cycle are strain dependent. Therefore, we will study the transmission of external forces to the myosin active site via the myosin neck region, . Since the clinical presentation depends on the specific mutation, these studies are a necessary precursor to development of therapeutic protocols. We will test the hypothesis that mutations in the myosin RLC decrease the ability of the myosin neck domain to act as a strain sensor, which alters the delivery of force to the active site, leading to altered strain dependent kinetics and power output. The mutations chosen for study are localized near the phosphorylatable serine and the EF-hand of the RLC molecule (A13T, N47K, R58Q and D166V). These regions have historically been shown to be important for myosin function; thus our experiments will not only provide a molecular basis for FHC but will also address fundamental aspects of RLC function and the molecular basis of myosin motion generation. Our approach will utilize in vitro motility assays to assess the effects of RLC mutations on power output (Aim 1) as well as strain dependent myosin kinetics at the ensemble (multiple molecule) level (Aim 2). Any alterations in ensemble strain dependence will be further pursued at the single myosin molecule level to determine the specific underlying strain dependent actomyosin kinetic transitions affected by the mutations (Aim 3). Furthermore, consistent with our preliminary data, RLC phosphorylation has been proposed to inhibit hypertrophy by contributing to enhanced contractile performance and efficiency. Therefore, we will determine if phosphorylation of the RLC rescues the RLC-FHC phenotypes (Aim 4). Our approach measures the mechanical properties of isolated contractile proteins. Therefore, we will determine the direct effects of the FHC mutations on actomyosin. Knowledge of how the RLC mutations affect myosin's inherent function will allow the degree of alteration of higher functional units, such as the cardiac muscle fiber, or the heart itself to be correlated with a primary contractile defect.
抽象的 家族性肥大引起的心脏肥大,肌原纤维混乱和猝死 心肌病(FHC)是由肉瘤蛋白中常染色体显性突变引起的。肌球蛋白, 与肌动蛋白相互作用与心脏肌肉收缩相互作用的肉瘤分子运动是一种六聚体 蛋白质由两个重链组成。每个重链都结合了两个轻链,一个必需(ELC)和一个 监管(RLC)。轻链结合(颈/杠杆)结构域扩增ATP依赖构象 源自肌球蛋白活性部位以产生力和运动的变化。鉴于光的重要性 肌球蛋白的链结合(颈部/杠杆)域在力产生中,几个FHC突变也就不足为奇了 在RLC中已确定。该提案的目的是为患者提供FHC的分子基础 与RLC中的突变。由于肌球蛋白分子生物化学与产生构象有关 变化,预计肌球蛋白生化周期的几个步骤取决于应变。因此,我们 将通过肌球蛋白颈部区域研究外力向肌球蛋白活性部位的传播。自从 临床表现取决于特定突变,这些研究是 制定治疗方案。 我们将检验以下假设:肌球蛋白RLC中的突变降低了肌球蛋白颈的能力 域可充当应变传感器,从而改变力向活性位点传递,从而改变应变 依赖动力学和功率输出。选择用于研究的突变位于磷酸化的附近 丝氨酸和RLC分子的EF手(A13T,N47K,R58Q和D166V)。这些地区历史上有 被证明对肌球蛋白功能很重要;因此,我们的实验不仅将提供分子基础 对于FHC,但还将解决RLC功能的基本方面和肌球蛋白运动的分子基础 一代。我们的方法将利用体外运动测定法来评估RLC突变对功率的影响 输出(AIM 1)以及依赖性肌球蛋白动力学在集合(多分子)水平(AIM 2)。 合奏应变依赖性的任何改变将在单个肌球蛋白分子水平上进一步追求 确定受突变影响的特异性下菌株依赖性肌球蛋白动力学转变(AIM 3)。此外,与我们的初步数据一致,已提出RLC磷酸化来抑制 通过提高收缩性能和效率来促进肥大。因此,我们将确定是否 RLC的磷酸化营救了RLC-FHC表型(AIM 4)。我们的方法测量机械 孤立的收缩蛋白的特性。因此,我们将确定FHC突变的直接影响 在肌动蛋白上。了解RLC突变如何影响肌球蛋白的固有功能将允许的程度 改变较高功能单位的改变,例如心肌纤维,或与A的心脏本身相关的心脏本身 原发性收缩缺陷。

项目成果

期刊论文数量(7)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
The molecular basis of frictional loads in the in vitro motility assay with applications to the study of the loaded mechanochemistry of molecular motors.
  • DOI:
    10.1002/cm.20441
  • 发表时间:
    2010-05
  • 期刊:
  • 影响因子:
    2.9
  • 作者:
    Greenberg, Michael J.;Moore, Jeffrey R.
  • 通讯作者:
    Moore, Jeffrey R.
Direct observation of tropomyosin binding to actin filaments.
直接观察原肌球蛋白与肌动蛋白丝的结合。
  • DOI:
    10.1002/cm.21225
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Schmidt,WilliamM;Lehman,William;Moore,JeffreyR
  • 通讯作者:
    Moore,JeffreyR
Emergent systems energy laws for predicting myosin ensemble processivity.
  • DOI:
    10.1371/journal.pcbi.1004177
  • 发表时间:
    2015-04
  • 期刊:
  • 影响因子:
    4.3
  • 作者:
    Egan P;Moore J;Schunn C;Cagan J;LeDuc P
  • 通讯作者:
    LeDuc P
Cardiomyopathies: classification, clinical characterization, and functional phenotypes.
  • DOI:
    10.1155/2012/870942
  • 发表时间:
    2012
  • 期刊:
  • 影响因子:
    3
  • 作者:
    Szczesna-Cordary D;Morimoto S;Gomes AV;Moore JR
  • 通讯作者:
    Moore JR
{{ 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 }}

JEFFREY R MOORE其他文献

JEFFREY R MOORE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('JEFFREY R MOORE', 18)}}的其他基金

Cooperativity in the Cardiac Myofilament Interactome in Health and Disease
心脏肌丝相互作用组在健康和疾病中的协同作用
  • 批准号:
    9484322
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 13.5万
  • 项目类别:
Cooperativity in the Cardiac Myofilament Interactome in Health and Disease
心脏肌丝相互作用组在健康和疾病中的协同作用
  • 批准号:
    9330241
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 13.5万
  • 项目类别:
Molecular mechanics of mutant cardiac myosin
突变型心肌肌球蛋白的分子力学
  • 批准号:
    6923550
  • 财政年份:
    2005
  • 资助金额:
    $ 13.5万
  • 项目类别:
Molecular Mechanics of Mutant Cardiac Myosin
突变心肌肌球蛋白的分子力学
  • 批准号:
    8648793
  • 财政年份:
    2005
  • 资助金额:
    $ 13.5万
  • 项目类别:
Molecular mechanics of mutant cardiac myosin
突变型心肌肌球蛋白的分子力学
  • 批准号:
    7031628
  • 财政年份:
    2005
  • 资助金额:
    $ 13.5万
  • 项目类别:
Molecular Mechanics of Mutant Cardiac Myosin
突变心肌肌球蛋白的分子力学
  • 批准号:
    8236854
  • 财政年份:
    2005
  • 资助金额:
    $ 13.5万
  • 项目类别:
Molecular mechanics of mutant cardiac myosin
突变型心肌肌球蛋白的分子力学
  • 批准号:
    7214872
  • 财政年份:
    2005
  • 资助金额:
    $ 13.5万
  • 项目类别:
Molecular Mechanics of Mutant Cardiac Myosin
突变心肌肌球蛋白的分子力学
  • 批准号:
    7888730
  • 财政年份:
    2005
  • 资助金额:
    $ 13.5万
  • 项目类别:
Molecular Mechanics of Mutant Cardiac Myosin
突变心肌肌球蛋白的分子力学
  • 批准号:
    8447033
  • 财政年份:
    2005
  • 资助金额:
    $ 13.5万
  • 项目类别:
Molecular mechanics of mutant cardiac myosin
突变型心肌肌球蛋白的分子力学
  • 批准号:
    7393140
  • 财政年份:
    2005
  • 资助金额:
    $ 13.5万
  • 项目类别:

相似国自然基金

神经元模型中混合模式振荡诱导机制的动力学研究
  • 批准号:
    12302069
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
准一维铬砷基超导材料电子关联动力学性质的第一性原理研究
  • 批准号:
    12304175
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
柔性钙钛矿室内光伏器件中“微-宏观”应力调谐及其载流子复合动力学研究
  • 批准号:
    62305261
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
力学行为演变机理下泡沫沥青新装置适应性设计方法研究
  • 批准号:
    52375230
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50 万元
  • 项目类别:
    面上项目
摇摆桥梁三维动力学行为及地震响应规律研究
  • 批准号:
    52308494
  • 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

Deciphering the mechanics of microtubule networks in mitosis
破译有丝分裂中微管网络的机制
  • 批准号:
    10637323
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 13.5万
  • 项目类别:
Defining the mechanisms by which NuMA drives spindle mechanical robustness
定义 NuMA 驱动主轴机械稳健性的机制
  • 批准号:
    10677401
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 13.5万
  • 项目类别:
Genome Instability Induced Anti-Tumor Immune Responses
基因组不稳定性诱导的抗肿瘤免疫反应
  • 批准号:
    10626281
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 13.5万
  • 项目类别:
Structural correlates of prestin activity
prestin 活性的结构相关性
  • 批准号:
    10862035
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 13.5万
  • 项目类别:
Nanoscopic Membrane Modulations Induced by Nanoscale Oligomers
纳米级低聚物诱导的纳米膜调节
  • 批准号:
    10790511
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 13.5万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了