Intermolecular Interactions of NaV1.5 and Kir2.1 In Ion Channel Diseases

NaV1.5 和 Kir2.1 在离子通道疾病中的分子间相互作用

基本信息

  • 批准号:
    8816386
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 48.99万
  • 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:
    2014-11-14 至 2018-10-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

DESCRIPTION (provided by applicant): This proposal focuses on the mechanisms and electrophysiological consequences of the molecular interactions between the inward rectifier potassium channel protein Kir2.1 and the �ubunit of the major cardiac sodium channel NaV1.5. Our preliminary results strongly suggest that NaV1.5 and Kir2.1 modulate each other's surface expression and function through their respective PDZ binding domains within a macromolecular complex to control cardiac excitability. Such a dynamic reciprocity is post-translational, involving, at least in part, mutual regulation of trafficking and targeting of both channel proteins at common membrane compartments, as well as internalization. We focus on inheritable mutations that are known to disrupt trafficking of NaV1.5 (Brugada Syndrome, BS) or Kir2.1 (Andersen-Tawil Syndrome, ATS). We surmise that a mutation that disrupts the expression of one channel protein type (e.g., NaV1.5) will also affect the other type (e.g., Kir2.1 by disturbing the common macromolecular complex through which they interact, thus contributing to both the electrophysiological phenotype and arrhythmogenic potential. We will test the following three major hypotheses: 1) NaV1.5 and Kir2.1 protein channels undergo PDZ-domain mediated interactions with common partners in a macromolecular complex that controls their membrane stability; 2) macromolecular complex formation affects anterograde and/or retrograde trafficking of Kir2.1 and NaV1.5; and 3) human induced pluripotent stem cell-derived cardiomyocyte (hiPSC-CMs) expressing either ATS or BS mutations that affect protein trafficking will show reduced excitability reflecting altered expression of both channel proteins, which should contribute strongly to the inherited arrhythmia phenotype. We propose to combine proteomics (e.g., protein purification, yeast two-hybrid assay and interaction domain mapping) and genetic (e.g., mutagenesis and silencing) tools, confocal microscopy, live cell imaging, fluorescence recovery after photobleaching, patch clamping, optical mapping, gene transfer and silencing in heterologous systems, and in single, highly mature ventricular-like hiPSC-CMs and hiPSC-CM monolayers. We will also conduct computer simulations to enable the virtual dissection and interpretation of the electrophysiological and arrhythmogenic changes resulting from NaV1.5-Kir2.1 interactions and their mutants in a macromolecular complex.
描述(由适用提供):该提案重点介绍了内向整流器钾通道蛋白KIR2.1与主要心脏钠通道NAV1.5之间的分子相互作用的机制和电生理后果。我们的初步结果强烈表明NAV1.5和KIR2.1通过大分子复合物中各自的PDZ结合域调节对方的表面表达和功能,以控制心脏兴奋性。这种动态互惠是翻译后的,至少部分涉及对两种通道蛋白在常见膜室中的运输和靶向的相互调控,以及内在化。我们专注于已知会破坏NAV1.5(Brugada综合征,BS)或Kir2.1(Andersen-Tawil综合征,ATS)的遗传突变。我们浏览了一个破坏一种通道蛋白类型(例如NAV1.5)表达的突变也会影响另一种类型(例如,通过干扰它们相互作用的常见的大分子复合物,从而通过它们相互作用,从而有助于电生理生理学表型和心律失常的潜在。 PDZ域介导的与共同伴侣的相互作用在控制其膜稳定性的大分子复合物中; 2)大分子复合物的形成会影响Kir2.1和NAV1.5的顺行和/或逆行运输; 3)人类诱导的多能干细胞衍生的心肌细胞(HIPSC-CMS)表达影响蛋白质运输的ATS或BS突变,将显示出反映两种通道蛋白表达的改变的兴奋反射率,这应该对遗传性心律失常表型有很大贡献。我们还将进行计算机模拟,以实现由NAV1.5-KIR2.1相互作用及其突变体在大分子复合物中产生的电生理和心律失常变化的虚拟解剖和解释。

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 }}

Jose S Jalife其他文献

Jose S Jalife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('Jose S Jalife', 18)}}的其他基金

Peptibodies As Novel Therapies in Atrial Fibrillation
肽体作为心房颤动的新疗法
  • 批准号:
    10598711
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 48.99万
  • 项目类别:
Training Program in Translational Cardiovascular Research and Entrepreneurship
转化心血管研究和创业培训计划
  • 批准号:
    9035429
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 48.99万
  • 项目类别:
Training Program in Translational Cardiovascular Research and Entrepreneurship
转化心血管研究和创业培训计划
  • 批准号:
    9293359
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 48.99万
  • 项目类别:
Training Program in Translational Cardiovascular Research and Entrepreneurship
转化心血管研究和创业培训计划
  • 批准号:
    8935389
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 48.99万
  • 项目类别:
Intermolecular Interactions of NaV1.5 and Kir2.1 In Ion Channel Diseases
NaV1.5 和 Kir2.1 在离子通道疾病中的分子间相互作用
  • 批准号:
    9173051
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 48.99万
  • 项目类别:
ROLE OF POTASSIUM CHANNELS IN FRIBRILLATORY CONDUCTION
钾通道在颤动传导中的作用
  • 批准号:
    7921514
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 48.99万
  • 项目类别:
Arrhythmia Mechanisms in Two Inherited Cardiac Diseases
两种遗传性心脏病的心律失常机制
  • 批准号:
    8122110
  • 财政年份:
    2007
  • 资助金额:
    $ 48.99万
  • 项目类别:
ROLE OF POTASSIUM CHANNELS IN FRIBRILLATORY CONDUCTION
钾通道在颤动传导中的作用
  • 批准号:
    7496152
  • 财政年份:
    2007
  • 资助金额:
    $ 48.99万
  • 项目类别:
Arrhythmia Mechanisms in Two Inherited Cardiac Diseases
两种遗传性心脏病的心律失常机制
  • 批准号:
    7690851
  • 财政年份:
    2007
  • 资助金额:
    $ 48.99万
  • 项目类别:
Arrhythmia Mechanisms in Two Inherited Cardiac Diseases
两种遗传性心脏病的心律失常机制
  • 批准号:
    7928105
  • 财政年份:
    2007
  • 资助金额:
    $ 48.99万
  • 项目类别:

相似国自然基金

SGO2/MAD2互作调控肝祖细胞的细胞周期再进入影响急性肝衰竭肝再生的机制研究
  • 批准号:
    82300697
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
SSRP1/Sp-1转录调控的MFGE8通过SIRT6影响铁死亡在脓毒症急性肾损伤中的机制研究
  • 批准号:
    82302418
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
人群mtDNA空间异质性对急性高原反应发病的影响机制研究
  • 批准号:
    42377466
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49 万元
  • 项目类别:
    面上项目
蜗牛粘液糖胺聚糖影响中性粒细胞粘附和迁移在治疗急性呼吸窘迫综合征中的作用研究
  • 批准号:
    82360025
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    32 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
高甘油三酯通过TLR4/caspase-8影响急性胰腺炎CD4+T细胞程序性死亡的机制研究
  • 批准号:
    82360135
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    32 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目

相似海外基金

Retinal Circuitry Response to Nerve Injury
视网膜回路对神经损伤的反应
  • 批准号:
    10751621
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 48.99万
  • 项目类别:
Prefrontal circuit mechanisms of repetitive transcranial magnetic stimulation
重复经颅磁刺激的前额电路机制
  • 批准号:
    10649292
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 48.99万
  • 项目类别:
The role of lateral orbitofrontal cortex astrocytes in alcohol drinking
外侧眶额皮质星形胶质细胞在饮酒中的作用
  • 批准号:
    10823447
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 48.99万
  • 项目类别:
Serotonergic modulation of the circuits and cell-types of the lateral habenula
外侧缰核电路和细胞类型的血清素调节
  • 批准号:
    10713125
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 48.99万
  • 项目类别:
Mechanisms of Hypoxia-Mediated Disturbances in Cerebral Maturation in a Fetal Ovine Model of Maternal Sleep Apnea
母体睡眠呼吸暂停胎羊模型中缺氧介导的大脑成熟障碍的机制
  • 批准号:
    10608612
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 48.99万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了