Regulation of renal ion transport by the CUL3-WNK-SPAK pathway
CUL3-WNK-SPAK 通路对肾离子转运的调节
基本信息
- 批准号:9883599
- 负责人:
- 金额:$ 33.88万
- 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:2014-04-01 至 2023-12-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:AddressAffectAmino AcidsAnimalsAutophagocytosisBindingBlood PressureCardiac MyocytesCellsChronic Kidney FailureComplexCullin ProteinsCultured CellsDataDefectDevelopmentDietary PotassiumDiseaseDisputesDistalDistal convoluted renal tubule structureEquilibriumExonsFamilial diseaseFunctional disorderGitelman syndrome GoalsHeart failureHeterozygoteHomeostasisHumanHypertensionHypokalemiaImmunofluorescence ImmunologicIn VitroIon TransportKidneyKnock-outKnockout MiceKnowledgeLeadLigaseLimb structureMaintenanceMediatingMessenger RNAModelingMolecularMusMutationNephronsNeuronsNormal RangePathway interactionsPhenotypePhosphotransferasesPhysiologyPlasmaPlayPolyuriaPotassiumPrimary Cell CulturesProgress ReportsProteinsRare DiseasesRegulationRoleSLC11A2 geneScaffolding ProteinSkeletal MuscleSodiumSystemTestingThickUbiquitinationWorkbaseblood pressure regulationcullin-3driving forceexon skippingextracellularfamilial hyperkalemic hypertensiongain of functionhyperkalemiain vivoinhibitor/antagonistinsightloss of functionmetermouse modelmutantnovel therapeuticsrenal epitheliumscaffoldsensorubiquitin ligase
项目摘要
Project Summary
The kidney plays a key role in maintaining plasma [K+], with distal segments of the nephron fine-tuning K+
secretion to keep it in the normal range. We previously proposed that the renal distal convoluted tubule (DCT)
plays a key role by sensing plasma [K+]. Decreasing plasma [K+] by dietary K+ restriction activates the WNK-
SPAK/OSR1-NCC pathway, and increased NaCl reabsorption though NCC reduces delivery of sodium to, and
possibly remodels, distal K+ secreting segments to lower K+ secretion. The disease Familial Hyperkalemic
Hypertension (FHHt) is caused by increased NCC activation due to mutations in WNKs, Cullin 3 (CUL3), and
KLHL3. The Cullin Ring Ligase (CRL) complex, composed of the scaffold CUL3, the substrate adaptor KLHL3,
and the ligase RING, degrades WNKs. The effects of mutant CUL3, produced by skipping of exon 9 which
causes internal deletion of 57 amino acids (CUL3-∆9), are controversial. CUL3-∆9 triggers its own degradation
in vitro, and also in a mouse model of CUL3 FHHt. Thus, the prevailing model is that CUL3-∆9 causes FHHt by
inducing CUL3 haploinsufficiency. Our preliminary data in CUL3 heterozygote mice and a new mouse model of
CUL3-∆9 FHHt do not support this, and we hypothesize that CUL3-∆9 exerts dominant effects to cause FHHt
and dysregulate the plasma [K+] sensor. We propose that CUL3-∆9 causes FHHt by a combined effect of
lowering abundance of itself and of KLHL3. Our data suggest that NKCC2 activation along the thick ascending
limb (TAL) may also contribute to FHHt. Finally, we previously generated kidney-specific CUL3 knockout (KO)
mice, and found that they display a severe phenotype (polyuria and chronic kidney disease), with defects along
multiple nephron segments. Our overall aim is to determine the mechanisms underlying CUL3-∆9-mediated
FHHt, and gain insight into CUL3 function in the kidney. In Aim 1 we will determine the effects of CUL3-∆9
expression and CUL3 KO specifically along DCT to determine whether CRL disruption along DCT is sufficient
to cause FHHt. We will determine the effects of CRL disruption on KLHL3 in mice, since we found CUL3-∆9
inappropriately degrades it in cultured cells. We will also directly test whether mice with lower abundance of
CUL3 and KLHL3 develop FHHt. In Aim 2 we will determine whether remodeling of K+-secreting segments
occurs in FHHt mediated by CUL3-∆9, and examine the effects of CRL disruption on NKCC2 activity. Some
models suggest that CUL3-∆9 leads to dramatically lower CRL activity, but data suggest this would be lethal.
We propose that CUL3-∆9 may exert unique effects that cause it to preferentially degrade certain CRL
adaptors. Therefore, in Aim 3 we will examine effects of CUL3-∆9 on other CRL adaptors and substrates in our
mouse models and in primary cell culture.
项目概要
肾脏在维持血浆 [K+] 方面发挥着关键作用,肾单位的远端部分可微调 K+
我们之前提出,肾远曲小管(DCT)的分泌量使其保持在正常范围。
通过检测血浆 [K+] 发挥关键作用 通过膳食 K+ 限制来减少血浆 [K+] 会激活 WNK-。
SPAK/OSR1-NCC 途径,尽管 NCC 减少了钠的输送,但增加了 NaCl 重吸收,并且
可能会重塑远端 K+ 分泌节段以降低 K+ 分泌。
高血压 (FHHt) 是由于 WNK、Cullin 3 (CUL3) 和 NCC 突变导致 NCC 激活增加所致。
KLHL3。Cullin 环连接酶 (CRL) 复合物,由支架 CUL3、底物接头 KLHL3 组成,
和连接酶 RING 会降解 WNK 突变体 CUL3 的作用,这是由外显子 9 的跳跃产生的。
导致 57 个氨基酸 (CUL3-Δ9) 的内部缺失,CUL3-Δ9 引发其自身降解是有争议的。
因此,普遍的模型是 CUL3-Δ9 通过以下方式引起 FHHt。
诱导 CUL3 单倍体不足。我们在 CUL3 杂合子小鼠和新小鼠模型中的初步数据。
CUL3-Δ9 FHHt 不支持这一点,我们发现 CUL3-Δ9 发挥主导作用导致 FHHt
我们认为 CUL3-Δ9 通过以下因素的综合作用导致 FHHt。
降低自身和 KLHL3 的丰度我们的数据表明 NKCC2 沿着厚层上升激活。
Limb (TAL) 也可能导致 FHHt 最后,我们之前生成了肾脏特异性 CUL3 敲除 (KO)。
小鼠,发现它们表现出严重的表型(多尿和慢性肾病),并且存在缺陷
我们的总体目标是确定 CUL3-Δ9 介导的潜在机制。
FHHt,并深入了解 CUL3 在肾脏中的功能。在目标 1 中,我们将确定 CUL3-Δ9 的影响。
表达和 CUL3 KO 特异性地沿着 DCT 以确定沿着 DCT 的 CRL 破坏是否足够
因为我们发现了 CUL3-Δ9,所以我们将确定 CRL 破坏对小鼠 KLHL3 的影响。
我们还将直接测试是否具有较低丰度的小鼠。
CUL3 和 KLHL3 开发 FHHt 在目标 2 中,我们将确定 K+ 分泌片段是否重塑。
发生在 CUL3-Δ9 介导的 FHHt 中,并检查 CRL 破坏对 NKCC2 活性的影响。
模型表明 CUL3-Δ9 会导致 CRL 活性显着降低,但数据表明这将是致命的。
我们认为 CUL3-Δ9 可能会发挥独特的作用,导致其优先降解某些 CRL
因此,在目标 3 中,我们将检查 CUL3-Δ9 对我们的其他 CRL 适配器和底物的影响。
小鼠模型和原代细胞培养物。
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 }}
JAMES A MCCORMICK其他文献
JAMES A MCCORMICK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('JAMES A MCCORMICK', 18)}}的其他基金
Regulation of renal ion transport by the CUL3-WNK-SPAK pathway
CUL3-WNK-SPAK 通路对肾离子转运的调节
- 批准号:
9906495 - 财政年份:2019
- 资助金额:
$ 33.88万 - 项目类别:
Regulation of renal ion transport by the CUL3-WNK-SPAK pathway
CUL3-WNK-SPAK 通路对肾离子转运的调节
- 批准号:
10318606 - 财政年份:2014
- 资助金额:
$ 33.88万 - 项目类别:
Regulation of sodium transport and blood pressure by SPAK/OSR1 kinases
SPAK/OSR1 激酶对钠转运和血压的调节
- 批准号:
8629140 - 财政年份:2014
- 资助金额:
$ 33.88万 - 项目类别:
Regulation of renal ion transport by the CUL3-WNK-SPAK pathway
CUL3-WNK-SPAK 通路对肾离子转运的调节
- 批准号:
10544339 - 财政年份:2014
- 资助金额:
$ 33.88万 - 项目类别:
Regulation of sodium transport and blood pressure by SPAK/OSR1 kinases
SPAK/OSR1 激酶对钠转运和血压的调节
- 批准号:
8827332 - 财政年份:2014
- 资助金额:
$ 33.88万 - 项目类别:
Regulation of renal ion transport by the CUL3-WNK-SPAK pathway
CUL3-WNK-SPAK 通路对肾离子转运的调节
- 批准号:
10083727 - 财政年份:2014
- 资助金额:
$ 33.88万 - 项目类别:
Analysis of distal conboluted tubule function in vivo
体内远端复合小管功能分析
- 批准号:
7920597 - 财政年份:2009
- 资助金额:
$ 33.88万 - 项目类别:
Analysis of distal conboluted tubule function in vivo
体内远端复合小管功能分析
- 批准号:
8037790 - 财政年份:2008
- 资助金额:
$ 33.88万 - 项目类别:
Analysis of distal conboluted tubule function in vivo
体内远端复合小管功能分析
- 批准号:
8232130 - 财政年份:2008
- 资助金额:
$ 33.88万 - 项目类别:
相似国自然基金
低蛋白日粮脂肪和蛋白质互作影响氨基酸消化率的机制
- 批准号:32302793
- 批准年份:2023
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
孕期母体支链氨基酸代谢紊乱和子代支链氨基酸代谢酶基因遗传变异联合作用对儿童神经行为发育影响的队列研究
- 批准号:82373581
- 批准年份:2023
- 资助金额:49 万元
- 项目类别:面上项目
影响植物磷砷选择性吸收关键氨基酸位点的挖掘及分子机制研究
- 批准号:42307009
- 批准年份:2023
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
氨基酸多态性对代谢生成亚硝(酰)胺前体物的影响机理研究
- 批准号:22376114
- 批准年份:2023
- 资助金额:50 万元
- 项目类别:面上项目
3型鸭甲型肝炎病毒2C蛋白氨基酸位点变异对病毒致病性的影响及机制研究
- 批准号:
- 批准年份:2022
- 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
Designing novel therapeutics for Alzheimer’s disease using structural studies of tau
利用 tau 蛋白结构研究设计治疗阿尔茨海默病的新疗法
- 批准号:
10678341 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 33.88万 - 项目类别:
Preclinical Development of a Novel Therapeutic Agent for Idiopathic Pulmonary Fibrosis
特发性肺纤维化新型治疗剂的临床前开发
- 批准号:
10696538 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 33.88万 - 项目类别:
Development and Production of Standardized Reference Diets for Zebrafish Research
斑马鱼研究标准化参考饲料的开发和生产
- 批准号:
10823702 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 33.88万 - 项目类别:
Stabilizing the tripartite synaptic complex following TBI
TBI 后稳定三方突触复合体
- 批准号:
10844877 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 33.88万 - 项目类别:
Structurally engineered N-acyl amino acids for the treatment of NASH
用于治疗 NASH 的结构工程 N-酰基氨基酸
- 批准号:
10761044 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 33.88万 - 项目类别: