Modifiers of Proinsulin Influence T2D Susceptibility

胰岛素原调节剂影响 T2D 易感性

基本信息

项目摘要

PROJECT SUMMARY Type 2 diabetes (T2D) is caused by a failure of beta cells to produce sufficient insulin to maintain euglycemia. As a consequence of genetic/environmental factors, insulin resistance develops that pressures beta cells to increase insulin production. Although beta cells have some capacity to compensate for the demand, by approximately one-third of ~600 million individuals with obesity in the world develop go on to develop diabetes. The factors that lead to beta cell failure are unknown. Due to the polygenic nature of the disease, it is likely many genes modify beta cell function, and polymorphisms in any single gene would not be detected because they present minor contributions. Our underlying hypothesis is that multiple genes impact the efficiency of proinsulin folding in the endoplasmic reticulum (ER) and modify the progression of T2D. Significantly, our preliminary studies show that a high fat diet is sufficient to cause proinsulin misfolding well before diabetes development in C57BL/6 mice. In addition, we have identified genetic modifiers that exacerbate proinsulin misfolding and beta cell failure. We hypothesize that the fundamental cause of beta cell failure in T2D is a breakdown at the level of the ER with failure to efficiently fold excessive amounts of proinsulin and resulting consequences on downstream processing and secretion. To test our hypothesis, we have established a team of outstanding investigators to work together to identify critical proteins that modify proinsulin folding using state-of-the-art proteomics, biochemistry, cell biology, murine genetics and bioinformatics. In preliminary studies we developed methods to differentiate between specific disulfide bond defects and other misfolded conformations of proinsulin, generated all of the necessary murine strains and validated the proteomic mass spectrometry approach for proinsulin interactions using human islets. We have also demonstrated the potential of small molecules to improve proinsulin production in challenged islets. We expect our novel approach will identify distinct defects in the proinsulin folding pathway that represent the earliest changes leading to beta cell demise in both murine models and humans. The three aims of our R24 grant focus on defining how proinsulin folding patterns change when islets are challenged, and to identify how protein interactions with proinsulin may predict the efficiency of proinsulin trafficking through the secretory pathway, impacting islet health. Aim 1 will quantify the folded and unfolded state of proinsulin by measuring intermediates in the folding process in normal and diseased islets from well-characterized murine models. Aim 2 will define how the proteins that interact with proinsulin change during progression from normal, obese non-diabetic to T2D islets from human donors. Aim 3 will elucidate what interventions and chaperone functions may preserve productive proinsulin folding and restore an efficient proinsulin “proteostasis” network. Collectively, our proposed studies may identify novel biomarkers and avenues for therapeutic intervention in T2D, and therefore are of paramount importance to the mission of NIDDK.
项目概要 2 型糖尿病 (T2D) 是由于 β 细胞无法产生足够的胰岛素来维持血糖正常而引起的。 由于遗传/环境因素,胰岛素抵抗的发展迫使β细胞 尽管β细胞有一定的能力来补偿胰岛素的需求,但 世界上约 6 亿肥胖者中约有三分之一发展为糖尿病。 由于该疾病的多基因性质,导致 β 细胞衰竭的因素尚不清楚。 许多基因都会改变β细胞的功能,并且任何单个基因的多态性都不会被检测到,因为 我们的基本假设是多个基因影响效率。 内质网 (ER) 中的胰岛素原折叠并显着改变 T2D 的进展。 初步研究表明,高脂肪饮食足以在糖尿病发生之前就导致胰岛素原错误折叠 此外,我们还发现了可加剧胰岛素原的基因修饰。 我们勇敢地承认,T2D 中 β 细胞衰竭的根本原因是 ER 水平的分解,无法有效折叠过量的胰岛素原,并导致 为了检验我们的假设,我们建立了一个团队。 杰出的研究人员共同努力,使用以下方法识别改变胰岛素原折叠的关键蛋白质 最先进的蛋白质组学、生物化学、细胞生物学、小鼠遗传学和生物信息学。 通过研究,我们开发了区分特定二硫键缺陷和其他错误折叠的方法 胰岛素原的构象,生成所有必需的鼠科菌株并验证蛋白质组质量 我们还展示了使用人类胰岛进行胰岛素原相互作用的光谱测定方法。 我们期望我们的新方法能够改善受挑战的胰岛中的胰岛素原生产。 识别胰岛素原折叠途径中的明显缺陷,该缺陷代表导致β细胞的最早变化 我们 R24 的三个目标重点是定义胰岛素原如何死亡。 当胰岛受到挑战时,折叠模式会发生变化,并确定蛋白质与胰岛素原的相互作用如何可能 预测胰岛素原通过分泌途径运输的效率,从而影响胰岛健康。 通过测量正常情况下折叠过程中的中间体来量化胰岛素原的折叠和展开状态 目标 2 将定义蛋白质如何相互作用。 人类供体的胰岛从正常肥胖非糖尿病进展为 T2D 过程中胰岛素原发生变化。 将阐明哪些干预措施和伴侣功能可以保持有效的胰岛素原折叠和 总的来说,我们提出的研究可能会发现新的机制。 T2D 的生物标志物和治疗干预途径,因此对于 NIDDK 的使命。

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 }}

PETER ARVAN其他文献

PETER ARVAN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('PETER ARVAN', 18)}}的其他基金

Improving Proinsulin Folding to Ameliorate Type II Diabetes
改善胰岛素原折叠以改善 II 型糖尿病
  • 批准号:
    10657292
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 100.88万
  • 项目类别:
Endoplasmic Reticulum stress and thyroid cell death
内质网应激和甲状腺细胞死亡
  • 批准号:
    10595662
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 100.88万
  • 项目类别:
Endoplasmic Reticulum stress and thyroid cell death
内质网应激和甲状腺细胞死亡
  • 批准号:
    10414536
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 100.88万
  • 项目类别:
A Stress-Induced Vicious Cycle In The Development of T1D
压力诱发 T1D 发展的恶性循环
  • 批准号:
    10653099
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 100.88万
  • 项目类别:
A Stress-Induced Vicious Cycle In The Development of T1D
压力诱发 T1D 发展的恶性循环
  • 批准号:
    10262964
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 100.88万
  • 项目类别:
A Stress-Induced Vicious Cycle In The Development of T1D
压力诱发 T1D 发展的恶性循环
  • 批准号:
    10440524
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 100.88万
  • 项目类别:
Interplay Between SERPINB1 and TLR2/TLR4 in Beta Cell Regeneration
SERPINB1 和 TLR2/TLR4 在 Beta 细胞再生中的相互作用
  • 批准号:
    10531213
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 100.88万
  • 项目类别:
Secretory Pathway Protein Degradation Maintains Insulin Biogenesis + Secretion
分泌途径蛋白质降解维持胰岛素生物合成分泌
  • 批准号:
    10217112
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 100.88万
  • 项目类别:
Secretory Pathway Protein Degradation Maintains Insulin Biogenesis + Secretion
分泌途径蛋白质降解维持胰岛素生物合成分泌
  • 批准号:
    10647830
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 100.88万
  • 项目类别:
Secretory Pathway Protein Degradation Maintains Insulin Biogenesis + Secretion
分泌途径蛋白质降解维持胰岛素生物合成分泌
  • 批准号:
    10430023
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 100.88万
  • 项目类别:

相似国自然基金

时空序列驱动的神经形态视觉目标识别算法研究
  • 批准号:
    61906126
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    24.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
本体驱动的地址数据空间语义建模与地址匹配方法
  • 批准号:
    41901325
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    22.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
大容量固态硬盘地址映射表优化设计与访存优化研究
  • 批准号:
    61802133
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    23.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
针对内存攻击对象的内存安全防御技术研究
  • 批准号:
    61802432
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    25.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
IP地址驱动的多径路由及流量传输控制研究
  • 批准号:
    61872252
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    64.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

Incidence and Time on Onset of Cardiovascular Risk Factors and Cardiovascular Disease in Adult Survivors of Adolescent and Young Adult Cancer and Association with Exercise
青少年和青年癌症成年幸存者心血管危险因素和心血管疾病的发病率和时间以及与运动的关系
  • 批准号:
    10678157
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 100.88万
  • 项目类别:
Integrating Epidemiologic and Genomic Data to Elucidate the Genetic Overlap Between Congenital Anomalies and Pediatric Cancer
整合流行病学和基因组数据来阐明先天性异常和儿童癌症之间的遗传重叠
  • 批准号:
    10749761
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 100.88万
  • 项目类别:
Development of aging-sensitive spoken language measures in children, adolescents, and young adults with Down Syndrome
针对患有唐氏综合症的儿童、青少年和年轻人制定对年龄敏感的口语测量方法
  • 批准号:
    10644947
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 100.88万
  • 项目类别:
Effects of Early Life Stress and Sleep Disturbance on Frontolimbic Development and Risk for Depression Across Adolescence
早期生活压力和睡眠障碍对前肢发育和青春期抑郁风险的影响
  • 批准号:
    10820857
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 100.88万
  • 项目类别:
Cannabis Legalization's Effects on Youth and Adult Nicotine and Tobacco Use
大麻合法化对青少年和成人尼古丁和烟草使用的影响
  • 批准号:
    10801535
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 100.88万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了