Regulation of secretory diarrhea by ER-PM junction signaling

ER-PM 连接信号传导调节分泌性腹泻

基本信息

  • 批准号:
    9762913
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 4.13万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2017
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2017-09-01 至 2020-08-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

PROJECT SUMMARY Secretory diarrhea is a major cause of morbidity and mortality in children resulting from the overstimulation of chloride (Cl-) channels in intestinal epithelial cells (IECs) that leads to overwhelming fluid secretion and life- threatening dehydration. These Cl- channels are regulated by cyclic nucleotides (cAMP and cGMP) and calcium (Ca2+) signaling pathways, but there are gaps in knowledge in how pathogens, such as rotavirus (RV), cause diarrhea through elevation of cytosolic Ca2+ ([Ca2+]c). RV persistently activates stromal interaction molecule 1 (STIM1) in infected cells, which in turn activates processes for extracellular Ca2+ entry at endoplasmic reticulum-plasma membrane (ER-PM) junctions. Activated STIM1 causes formation of ER-PM junction protein complexes that regulate Ca2+ and cAMP signaling and potentially the activation of Ca2+- activated and cAMP-activated chloride channels. Understanding the identity and activation of Cl- channels in RV infection is significant for advancing scientific knowledge of fluid secretion in the GI tract as well as future development of anti-secretory therapies to treat infectious and functional diarrhea. Thus the objective of this research is to identify the Cl- channels activated during RV infection and the regulatory role of activated STIM1 in ER-PM junctional complexes in their activation. I hypothesize that persistent activation of STIM1 stimulates the activation of Ca2+- and cAMP-dependent Cl- channels for RV-induced diarrhea. Using human intestinal enteroids (HIEs) genetically modified with biosensors as a model of IECs and a mouse model of RV diarrhea, I propose [1] to identify the Cl- channels activated during RV infection and [2] to determine the dynamic composition of ER-PM junctions with STIM1 activation in RV-infected IECs. Results from the proposed project will significantly advance our current understanding of molecular mechanisms of Cl- secretion in IECs, which can be extended to study other enteric viruses and bacterial pathogens. These findings will provide new insights into the regulatory roles of ER-PM junctions in the specialization of cell functions.
项目摘要 分泌性腹泻是因过度刺激而导致儿童发病和死亡率的主要原因 肠上皮细胞(IEC)中的氯化物(Cl-)通道,导致压倒性的液体分泌和生命 - 威胁脱水。这些Cl-通道受环核苷酸(CAMP和CGMP)和 钙(Ca2+)信号通路,但是在病原体(例如轮状病毒)(RV), 通过胞质Ca2+([Ca2+] C)的升高引起腹泻。 RV持续激活基质相互作用 感染细胞中的分子1(imt1),进而激活细胞外Ca2+进入的过程 内质网 - 铂膜(ER-PM)连接。激活的stim1导致ER-PM的形成 调节Ca2+和CAMP信号的连接蛋白复合物,并可能激活Ca2+ - 激活和营地活化的氯化物通道。了解Cl-通道的身份和激活 RV感染对于促进胃肠道和未来的流体分泌的科学知识很重要 开发抗分泌疗法以治疗传染性和功能性腹泻。因此,这个目的 研究是确定在RV感染过程中激活的CL通道和激活的STIM1的调节作用 在ER-PM连接络合物中的激活中。我假设STIM1的持续激活 刺激RV诱导的腹泻的Ca2+ - 和CAMP依赖性Cl-通道的激活。使用 人类肠内肠托动物(HIE)用生物传感器作为IEC和小鼠模型进行了基因修饰 我建议[1]识别RV感染过程中激活的CL通道,并确定[2] ER-PM连接在RV感染的IEC中激活ER-PM连接的动态组成。结果 拟议的项目将大大提高我们当前对Cl-分泌机制的理解 在IEC中,可以扩展以研究其他肠道病毒和细菌病原体。这些发现会 提供有关ER-PM连接在细胞功能专业化中的调节作用的新见解。

项目成果

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数据更新时间:2024-06-01

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ER-PM 连接信号传导调节分泌性腹泻
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    9395272
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    $ 4.13万
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