Molecular mechanism of dipeptide repeat protein production from hexanucleotide repeats in C9ORF72-related ALS and FTD
C9ORF72相关ALS和FTD中六核苷酸重复产生二肽重复蛋白的分子机制
基本信息
- 批准号:10378768
- 负责人:
- 金额:$ 35.82万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:
- 财政年份:2018
- 资助国家:美国
- 起止时间:2018-07-01 至 2024-03-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:AffectAmyotrophic Lateral SclerosisAntisense RNABiochemicalC9ORF72CRISPR screenCRISPR/Cas technologyCandidate Disease GeneCell NucleusCellsCytoplasmCytoplasmic InclusionCytosolDipeptidesDiseaseEventFrontotemporal DementiaGene-ModifiedGenesGeneticGenetic ScreeningGenomicsGoalsHumanInduced pluripotent stem cell derived neuronsInheritedIntronsKnock-outLinkMediatingMolecularNerve DegenerationNeurodegenerative DisordersNuclear ExportNuclear RNANucleotidesPathogenesisPathogenicityPathologicPathway interactionsPatientsPhenotypeProcessProductionProteinsRNARNA ProcessingRNA SplicingReading FramesRegulationRegulatory ElementReporterSeriesSystemTechniquesTechnologyTestingTherapeuticTissuesToxic effectTranslatingTranslationsUntranslated RNAbasefrontotemporal lobar dementia-amyotrophic lateral sclerosisgenome-wideinduced pluripotent stem cellinsightmRNA Precursornovelnucleocytoplasmic transportpreventprotein expressionresearch and developmentscreeningstem cell modeltherapeutic targettool
项目摘要
PROJECT SUMMARY
Hexanucleotide repeat expansion in a non-coding region of C9orf72 is the most common genetic cause of both
amyotrophic lateral sclerosis (ALS) and frontal temporal dementia (FTD). One potential pathogenic mechanism
is the aberrant accumulation of dipeptide repeat (DPR) proteins produced by repeat-associated non-AUG
(RAN) translation in all six reading frames (poly-GA, poly-GR, poly-PA, poly-PR and poly-PG) of both sense
and antisense RNAs. Abnormal cytoplasmic inclusions of these DPR proteins have been found in C9ORF72
patient tissues and cells. Several lines of evidence indicate that some forms of the DPR proteins can be
pathogenic, yet little is known how the DPRs are generated from the expanded repeats. The goal of this
proposal is to understand the molecular mechanisms and identify genetic modifiers of DPR production from
both sense and antisense repeats, combining the genome-scale CRISPR/Cas9 knockout screening technology
with biochemical and molecular approaches. We will primarily focus on two major steps of repeat RNA
processing that could influence the final protein expression level: RNA nuclear export and RAN translation. We
will dissect the molecular pathways of nuclear export for both sense and antisense repeats, what factors
mediate this process, and how this is affected by C9-mediated toxicity on nucleocytoplasmic transport. We will
decipher the molecular mechanisms of C9 RAN translation, and examine whether there are common modifiers
between sense and antisense repeats. Altogether, these studies can provide novel insights on how DPRs are
produced from C9 repeats and what approaches can be taken to prevent it. This will guide the development of
research tools to understand how DRPs contribute to the disease pathogenesis. It will also possibly provide
potential therapeutic targets to reduce DPR-mediated toxicity by inhibiting their production.
项目摘要
在C9orf72的非编码区域中的六核苷酸重复膨胀是两者的最常见遗传原因
肌萎缩性侧索硬化症(ALS)和额叶颞痴呆(FTD)。一种潜在的致病机制
是由重复相关的非aug产生的二肽重复(DPR)蛋白的异常积累
(ran)在所有六个含义的六个读取帧(poly-ga,poly-gr,poly-pa,poly-pg和poly-pg)中的翻译
和反义RNA。这些DPR蛋白的胞质夹杂物异常已在C9orf72中发现
患者组织和细胞。几条证据表明,某些形式的DPR蛋白可以是
致病性,但鲜为人知的是如何从扩展的重复序列中产生DPR。目标的目标
建议是了解分子机制,并从中鉴定出DPR产生的遗传修饰符
感觉和反义重复,结合了基因组尺度CRISPR/CAS9敲除筛查技术
采用生化和分子方法。我们将主要关注重复RNA的两个主要步骤
可能影响最终蛋白质表达水平的处理:RNA核输出和RAN翻译。我们
将剖析感官和反义重复的核出口的分子途径,什么因素
介导这一过程,以及如何受到C9介导的毒性转运的毒性的影响。我们将
破译C9的分子机制进行了翻译,并检查是否有常见的修饰符
在感官和反义重复之间。总之,这些研究可以提供有关DPR的新见解
通过C9重复产生,可以采取哪种方法来防止它。这将指导发展
了解DRP如何促进疾病发病机理的研究工具。它也可能会提供
潜在的治疗靶标可通过抑制其产量来降低DPR介导的毒性。
项目成果
期刊论文数量(6)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Measuring Repeat-Associated Non-AUG (RAN) Translation.
测量重复相关的非 AUG (RAN) 翻译。
- DOI:10.1007/978-1-0716-1975-9_8
- 发表时间:2022
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Wang,Shaopeng;Sun,Shuying
- 通讯作者:Sun,Shuying
DDX3X overexpression decreases dipeptide repeat proteins in a mouse model of C9ORF72-ALS/FTD.
DDX3X 过表达会减少 C9ORF72-ALS/FTD 小鼠模型中的二肽重复蛋白。
- DOI:10.1016/j.expneurol.2024.114768
- 发表时间:2024
- 期刊:
- 影响因子:5.3
- 作者:Fu,Xiujuan;Zhang,Zhe;Hayes,LindseyR;Wright,Noelle;Asbury,Julie;Li,Shelley;Ye,Yingzhi;Sun,Shuying
- 通讯作者:Sun,Shuying
Translation dysregulation in neurodegenerative diseases: a focus on ALS.
- DOI:10.1186/s13024-023-00642-3
- 发表时间:2023-08-25
- 期刊:
- 影响因子:15.1
- 作者:Wang, Shaopeng;Sun, Shuying
- 通讯作者:Sun, Shuying
{{
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 }}
Shuying Sun其他文献
Shuying Sun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('Shuying Sun', 18)}}的其他基金
Dysregulation of inhibitory synapse by poly-GR in C9ORF72-ALS/FTD
C9ORF72-ALS/FTD 中 Poly-GR 抑制性突触失调
- 批准号:
10190158 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 35.82万 - 项目类别:
C9orf72 hexanucleotide repeat expansion caused neurodegeneration in ALS and FTD
C9orf72 六核苷酸重复扩增导致 ALS 和 FTD 中的神经变性
- 批准号:
9324797 - 财政年份:2016
- 资助金额:
$ 35.82万 - 项目类别:
Mechanisms of C9orf72 hexanucleotide repeat expansion caused neurodegeneration in ALS and FTD
C9orf72 六核苷酸重复扩增导致 ALS 和 FTD 神经变性的机制
- 批准号:
8869891 - 财政年份:2015
- 资助金额:
$ 35.82万 - 项目类别:
Mechanisms of C9orf72 hexanucleotide repeat expansion caused neurodegeneration in ALS and FTD
C9orf72 六核苷酸重复扩增导致 ALS 和 FTD 神经变性的机制
- 批准号:
9014571 - 财政年份:2015
- 资助金额:
$ 35.82万 - 项目类别:
相似国自然基金
磷脂结合蛋白Annexin A11相变在肌萎缩性脊髓侧索硬化症中的作用及机制研究
- 批准号:82101509
- 批准年份:2021
- 资助金额:24.00 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
磷脂结合蛋白Annexin A11相变在肌萎缩性脊髓侧索硬化症中的作用及机制研究
- 批准号:
- 批准年份:2021
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
C9orf72 多聚重复蛋白对miRNA生成和功能影响及其在ALS/FTD发病机制中的作用研究
- 批准号:81701261
- 批准年份:2017
- 资助金额:20.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
线粒体蛋白CHCHD10稳定突触的作用及机制研究
- 批准号:31701036
- 批准年份:2017
- 资助金额:23.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
伴TBK1突变肌萎缩性脊髓侧索硬化症中RIPK1活化的意义及机制研究
- 批准号:31701207
- 批准年份:2017
- 资助金额:25.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
相似海外基金
Investigation on Ataxin2 and Matrin3 in neurodegenerative disease
Ataxin2 和 Matrin3 在神经退行性疾病中的研究
- 批准号:
10668022 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 35.82万 - 项目类别:
Identifying the function of alternatively spliced TDP43 isoforms and contribution to disease
确定选择性剪接 TDP43 亚型的功能及其对疾病的影响
- 批准号:
10748166 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 35.82万 - 项目类别:
Development of a SYF2 antisense oligonucleotide treatment for ALS and FTD
开发治疗 ALS 和 FTD 的 SYF2 反义寡核苷酸
- 批准号:
10547625 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 35.82万 - 项目类别:
Novel repeat associated non-AUG (RAN) proteins in sALS, sFTD and SBMA: shared pathological features and unifying therapeutic opportunities
sALS、sFTD 和 SBMA 中新型重复相关非 AUG (RAN) 蛋白:共同的病理特征和统一的治疗机会
- 批准号:
10420041 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 35.82万 - 项目类别:
Determining the Mechanism of RAN Translation in C9orf72-Associated ALS/FTD
确定 C9orf72 相关 ALS/FTD 中 RAN 翻译的机制
- 批准号:
10462011 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 35.82万 - 项目类别: