Molecular characterization of the multi-modal regulation of inositol 1,4,5-trisphosphate receptors

肌醇1,4,5-三磷酸受体多模式调节的分子表征

基本信息

  • 批准号:
    9899264
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 40万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2019
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2019-04-01 至 2024-01-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

PROJECT SUMMARY The objective of this project is to characterize the molecular mechanisms of the multi-modal ligand- dependent gating of inositol 1,4,5-trisphosphate receptors (IP3Rs). IP3Rs are ubiquitously expressed endoplasmic reticulum (ER) Ca2+ channels that play a key role in the maintenance of Ca2+ homeostasis by conducting Ca2+ stored in the ER into the cytoplasm. In the cytosol, numerous Ca2+-regulated proteins sense changes in local and global Ca2+ concentrations to regulate diverse cellular process including fertilization, cell death and differentiation. Because of the diversity of processes regulated by cytoplasmic Ca2+, IP3R-mediated Ca2+ conductance is precisely regulated by ions, small molecules and protein co-factors. The two primary regulatory ligands of IP3Rs are inositol 1,4,5-trisphosphate (IP3) and cytoplasmic Ca2+, both of which bind the channel to modulate the gating state of the pore. Whereas IP3 binding activates IP3Rs, cytoplasmic Ca2+ both activates the channel at low concentrations and inhibits the channel at high concentrations. The biphasic relationship between Ca2+ and IP3R activity ensures that cytoplasmic Ca2+ concentrations are properly regulated. Besides IP3 and Ca2+, IP3R activity is further shaped in cell-specific manner by other small molecules such as ATP, by enzymes that post-translationallly modify IP3Rs and by numerous protein co- factors. How the effects of these various factors are synthesized to determine IP3R gating state and thus regulate cellular Ca2+ signalling remain poorly understood at a molecular level. As dysregulation of IP3R activity is linked to cardiac disease, cancer, neurological disorders and other pathologies, understanding the regulation of IP3Rs will have broad relevance to human health and disease. The proposal aims to employ structural, biochemical and biophysical approaches to develop a mechanistic understanding of IP3R regulation, focusing on Ca2+, IP3 and three protein co-factors of the Bcl-2 family: Bcl-2, Mcl-1 and Bcl-xL. With these approaches we aim to understand i) how IP3 and Ca2+ binding jointly stabilize IP3Rs in an active conformation, ii) how excess Ca2+ inhibits ion conduction and iii) how the protein co-factors Bcl-2, Mcl-1 and Bcl-xL modulate channel activity in the presence of IP3 and Ca2+. The proposed studies will reveal principles of how multiple stimuli are integrated to regulate ion channel function. Due to the broad physiological role of IP3Rs, the finding derived from these studies will be relevant to a number of fields including ion channels, Ca2+ signaling, cell death and neurobiology. !
项目摘要 该项目的目的是表征多模式配体的分子机制 肌醇1,4,5-三磷酸受体(IP3RS)的依赖门控。 ip3rs无处不在 内质网(ER)CA2+通道在维持Ca2+稳态中起关键作用 将Ca2+存储在ER中的Ca2+进入细胞质。在细胞质中,许多Ca2+调节的蛋白质感 局部和全局Ca2+浓度的变化,以调节各种细胞过程,包括受精,细胞 死亡与差异化。由于受细胞质CA2+调节的过程多样性,IP3R介导 Ca2+电导由离子,小分子和蛋白质副因素精确调节。两个主要 IP3RS的调节配体是肌醇1,4,5-三磷酸(IP3)和细胞质Ca2+,它们都结合 调节孔的门控状态的通道。 IP3结合激活IP3R,而细胞质Ca2+均激活IP3R 以低浓度激活通道,并以高浓度抑制通道。双相 Ca2+和IP3R活性之间的关系可确保细胞质Ca2+浓度正确 受监管。除IP3和Ca2+外,IP3R活性还以细胞特异性的方式进一步。 通过后翻译后通过酶修饰IP3R的酶,以及许多蛋白 因素。这些各种因素的影响如何合成以确定IP3R门控状态,从而确定 调节细胞Ca2+信号传导在分子水平上仍然很少了解。随着IP3R活动的失调 与心脏病,癌症,神经系统疾病和其他病理有关,了解调节 IP3RS的与人类健康和疾病有关。 该提案旨在采用结构,生化和生物物理方法来开发机械 了解IP3R调节,重点是Bcl-2家族的Ca2+,IP3和三个蛋白质共同因素:Bcl-2, MCL-1和BCL-XL。通过这些方法,我们旨在了解I)IP3和Ca2+如何共同稳定 活性构象中的IP3R,ii)多余的Ca2+如何抑制离子传导和iii)蛋白质co因子如何 在IP3和Ca2+存在下,Bcl-2,Mcl-1和Bcl-XL调节通道活动。拟议的研究将 揭示了如何整合多个刺激以调节离子通道功能的原理。由于广泛 IP3RS的生理作用,这些研究得出的发现将与许多领域有关 包括离子通道,CA2+信号传导,细胞死亡和神经生物学。 呢

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 }}

Richard Kevin Hite其他文献

Richard Kevin Hite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('Richard Kevin Hite', 18)}}的其他基金

Mechanisms of lysosomal ion transport proteins involved in pH homeostasis
溶酶体离子转运蛋白参与 pH 稳态的机制
  • 批准号:
    10365563
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 40万
  • 项目类别:
Mechanisms of lysosomal ion transport proteins involved in pH homeostasis
溶酶体离子转运蛋白参与 pH 稳态的机制
  • 批准号:
    10532170
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 40万
  • 项目类别:
Molecular characterization of the multi-modal regulation of inositol 1,4,5-trisphosphate receptors
肌醇1,4,5-三磷酸受体多模式调节的分子表征
  • 批准号:
    10371021
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 40万
  • 项目类别:
Molecular characterization of the multi-modal regulation of inositol 1,4,5-trisphosphate receptors
肌醇1,4,5-三磷酸受体多模式调节的分子表征
  • 批准号:
    10557801
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 40万
  • 项目类别:
Molecular characterization of the multi-modal regulation of inositol 1,4,5-trisphosphate receptors
肌醇1,4,5-三磷酸受体多模式调节的分子表征
  • 批准号:
    10089457
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 40万
  • 项目类别:

相似国自然基金

基于巨噬细胞表型转变探讨BTSA1诱导衰老肌成纤维细胞凋亡及促肺纤维化消退的机制
  • 批准号:
    82370077
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49 万元
  • 项目类别:
    面上项目
STAB1调控Fas/FasL介导牦牛胎盘滋养层细胞凋亡及胎盘炎症性流产的作用与机制研究
  • 批准号:
    32360836
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    32 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
ATAD3A琥珀酰化调控mtDNA损伤-泛凋亡反应轴在心梗后心衰中的作用研究
  • 批准号:
    82300434
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
胸腺肽α-1介导凋亡小体RNA改善DC功能增强TNBC化疗后抗肿瘤免疫应答的机制研究
  • 批准号:
    82303959
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
LSD1通过使组蛋白H3K4位点去甲基化促进自噬参与肾小管上皮细胞凋亡和肾脏纤维化的机制研究
  • 批准号:
    82300769
  • 批准年份:
    2023
  • 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

Role of glia in LRRK2 mediated dopaminergic neuron degeneration
胶质细胞在 LRRK2 介导的多巴胺能神经元变性中的作用
  • 批准号:
    10602889
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 40万
  • 项目类别:
Defining the epigenetic landscape and therapeutic vulnerabilities of Richter's syndrome in CRISPR-based mouse models
在基于 CRISPR 的小鼠模型中定义里氏综合症的表观遗传景观和治疗脆弱性
  • 批准号:
    10425662
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 40万
  • 项目类别:
Modeling Dynamic Immune Cell Modulation in a 3-D Tissue Engineered Platform to Enhance Patient-specific Immunotherapy for Lung Cancer
在 3D 组织工程平台中模拟动态免疫细胞调节,以增强肺癌患者特异性免疫治疗
  • 批准号:
    10518637
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 40万
  • 项目类别:
Modeling Dynamic Immune Cell Modulation in a 3-D Tissue Engineered Platform to Enhance Patient-specific Immunotherapy for Lung Cancer
在 3D 组织工程平台中模拟动态免疫细胞调节,以增强肺癌患者特异性免疫治疗
  • 批准号:
    10672244
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 40万
  • 项目类别:
The role of TTC7A in apical lumen formation and polarized trafficking in the intestinal epithelium
TTC7A 在肠上皮顶腔形成和极化运输中的作用
  • 批准号:
    10464502
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 40万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了