The Role of Ubiquitin Phosphorylation in Cellular Aging

泛素磷酸化在细胞衰老中的作用

基本信息

  • 批准号:
    9165414
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 22.13万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2016
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2016-08-01 至 2018-03-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Project Summary One of the cellular hallmarks of aging and neurodegeneration is a general decline in the protein degradation capacity of the cell, resulting in the accumulation of damaged and misfolded proteins which can threaten cellular integrity and viability. A key player in most cellular degradation pathways is ubiquitin – a 76 amino acid peptide that is covalently conjugated to proteins in order to target their degradation. Despite its central role in global protein stability we know very little about the regulation of ubiquitin itself. Thus, there is a critical need to understand the basic biochemical mechanisms responsible for regulating ubiquitin metabolism and to explore the relationship between ubiquitin homeostasis and cellular aging. Recently, we identified a novel signaling mechanism in yeast which regulates ubiquitin metabolism in the cell by controlling the phosphorylation of ubiquitin itself. Importantly, we have found that yeast cells expressing phosphomimetic ubiquitin exhibit a significantly extended post-mitotic lifespan. Given our preliminary results, we hypothesize that phosphorylation of ubiquitin not only alters its metabolism but generally accelerates global protein degradation and in doing so extends the post-mitotic life span of the cell. The experiments outlined in this proposal will explore this hypothesis in the following specific aims: Aim 1. Determine how ubiquitin phosphorylation extends yeast life span. We hypothesize that the life span extension associated with ubiquitin phosphorylation is due to a global increase in protein degradation. To test this, we will perform genetic analysis to define the degradation pathway that confers life span extension in the presence of phospho-ubiquitin. We will also leverage newly-developed reagents to define and quantify how ubiquitin phosphorylation affects the ubiquitin-modified proteome and how such changes may finely tune the activity of the ubiquitin-proteasome system during an aging time course. These experiments will elucidate the biochemical mechanism of life span extension associated with ubiquitin phosphorylation. Aim 2. Identify ubiquitin kinases and test their ability to modulate yeast aging. We hypothesize that the kinase activity responsible for Ser57 phosphorylation of ubiquitin will also play an important role in yeast chronological aging. To identify yeast ubiquitin kinase(s), we will adopt both genetic and biochemical screening approaches. Candidate kinases will be tested for membrane trafficking and cellular aging phenotypes. Identification of the yeast ubiquitin kinase(s) will significantly advance our understanding of ubiquitin metabolism and its relationship to the regulation of membrane traffic and post-mitotic aging. Together, the experiments outlined in this proposal have a strong potential to define the relationship between ubiquitin homeostasis, global protein stability, and cellular aging. Ultimately, this will contribute to our understanding of longevity in post-mitotic cells and may lead to the identification of new pathways that generally alter global protein stability.
项目摘要 衰老和神经变性的细胞标志之一是蛋白质的总体下降 细胞的降解能力,导致受损和错误折叠的蛋白的积累 威胁细胞完整性和生存能力。大多数细胞降解途径中的关键参与者是泛素 - A 76 共价为蛋白质以靶向其降解的氨基酸胡椒粉。尽管有它 在全球蛋白质稳定性中的核心作用我们对泛素本身的调节知之甚少。那有一个 了解负责控制泛素代谢的基本生化机制的批判性需求 并探索泛素稳态与细胞衰老之间的关系。最近,我们确定了 酵母中的新型信号传导机制,通过控制细胞中泛素代谢的调节 泛素本身的磷酸化。重要的是,我们发现表达磷酸化的酵母细胞 泛素暴露了有效的有丝分裂后寿命。鉴于我们的初步结果,我们假设 泛素的磷酸化不仅会改变其代谢,而且通常会加速全球蛋白质 降解并这样做会扩大细胞的有丝分裂后寿命。在此概述的实验 提案将在以下具体目的中探讨这一假设: 目标1。确定泛素磷酸化如何延长酵母寿命。我们假设生活 与泛素磷酸化相关的跨度延伸是由于蛋白质降解的全球增加所致。到 对此进行测试,我们将执行遗传分析以定义赋予生命跨度延长的降解途径 磷酸泛素的存在。我们还将利用新开发的试剂定义和量化 泛素磷酸化如何影响泛素修饰的蛋白质组以及这种变化如何细微调整 在老化的时间课程中,泛素 - 蛋白酶体系统的活动。这些实验将阐明 与泛素磷酸化相关的生命跨度延伸的生化机制。 目标2。识别泛素激酶并测试其调节酵母老化的能力。我们假设 负责Ser57泛素磷酸化的激酶活性也将在酵母中发挥重要作用 年代老化。为了鉴定酵母菌素激酶,我们将采用遗传和生化 筛选方法。候选激酶将测试膜运输和细胞衰老 表型。酵母泛素激酶(S)的识别将大大提高我们对 泛素代谢及其与膜交通和有丝分裂后衰老的调节的关系。 总之,本提案中概述的实验具有很强的潜力来定义关系 在泛素稳态,全球蛋白质稳定性和细胞衰老之间。最终,这将有助于我们 了解后有丝分裂细胞中的寿命,并可能导致对新途径的识别 通常会改变全球蛋白质稳定性。

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 }}

Jason A MacGurn其他文献

Jason A MacGurn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('Jason A MacGurn', 18)}}的其他基金

Deciphering the ubiquitin code in stress signaling and membrane trafficking
破译应激信号传导和膜运输中的泛素代码
  • 批准号:
    10330680
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 22.13万
  • 项目类别:
Deciphering the ubiquitin code in stress signaling and membrane trafficking
破译应激信号传导和膜运输中的泛素代码
  • 批准号:
    10557826
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 22.13万
  • 项目类别:
The Role of Ubiquitin Phosphorylation in Cellular Aging
泛素磷酸化在细胞衰老中的作用
  • 批准号:
    9322424
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 22.13万
  • 项目类别:
Molecular Mechanisms for Regulation of Ubiquitin Metabolism
泛素代谢调节的分子机制
  • 批准号:
    9252906
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 22.13万
  • 项目类别:
Substrate Targeting Mechanisms of Nedd4 Family Ubiquitin Ligases
Nedd4 家族泛素连接酶的底物靶向机制
  • 批准号:
    8786568
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 22.13万
  • 项目类别:
Substrate Targeting Mechanisms of Nedd4 Family Ubiquitin Ligases
Nedd4 家族泛素连接酶的底物靶向机制
  • 批准号:
    8279635
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 22.13万
  • 项目类别:
Substrate Targeting Mechanisms of Nedd4 Family Ubiquitin Ligases
Nedd4 家族泛素连接酶的底物靶向机制
  • 批准号:
    8474635
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 22.13万
  • 项目类别:
Substrate Targeting Mechanisms of Nedd4 Family Ubiquitin Ligases
Nedd4 家族泛素连接酶的底物靶向机制
  • 批准号:
    8776479
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 22.13万
  • 项目类别:

相似国自然基金

采用积分投影模型解析克隆生长对加拿大一枝黄花种群动态的影响
  • 批准号:
    32301322
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
山丘区农户生计分化对水保措施采用的影响及其调控对策
  • 批准号:
    42377321
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49 万元
  • 项目类别:
    面上项目
跨期决策中偏好反转的影响因素及作用机制:采用体验式实验范式的综合研究
  • 批准号:
    72271190
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    43 万元
  • 项目类别:
    面上项目
农民合作社视角下组织支持、个人规范对农户化肥农药减量增效技术采用行为的影响机制研究
  • 批准号:
    72103054
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
采用磁共振技术研究帕金森病蓝斑和黑质神经退变及其对大脑结构功能的影响
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    55 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

Implementation of Innovative Treatment for Moral Injury Syndrome: A Hybrid Type 2 Study
道德伤害综合症创新治疗的实施:2 型混合研究
  • 批准号:
    10752930
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 22.13万
  • 项目类别:
Regulation of human tendon development and regeneration
人体肌腱发育和再生的调节
  • 批准号:
    10681951
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 22.13万
  • 项目类别:
Implementation and Implications of Sickle Cell Trait Screening in the NCAA
镰状细胞性状筛查在 NCAA 中的实施及其意义
  • 批准号:
    10842764
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 22.13万
  • 项目类别:
Optimizing integration of veterinary clinical research findings with human health systems to improve strategies for early detection and intervention
优化兽医临床研究结果与人类健康系统的整合,以改进早期检测和干预策略
  • 批准号:
    10764456
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 22.13万
  • 项目类别:
Development of a novel visualization, labeling, communication and tracking engine for human anatomy.
开发一种新颖的人体解剖学可视化、标签、通信和跟踪引擎。
  • 批准号:
    10761060
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 22.13万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了