Structural characterization of APP family proteins

APP 家族蛋白的结构表征

基本信息

项目摘要

Project Summary/Abstract Alzheimer disease (AD) is a neurodegenerative disease characterized by progressive decline of brain functions, progressive loss of synapses, neuronal death, brain atrophy and formation of extracellular amyloid plaques and intracellular neurofibrillary tangles. The amyloid precursor protein (APP) is a type I transmembrane glycoprotein which plays a central role in AD pathogenesis, as the precursor of the beta amyloid peptide (Aβ), the main component of amyloid plaques. In addition, several mutations on the APP gene are associated with the early-onset hereditary form of the disease (Familial Alzheimer disease or FAD). Apart from being the precursor of the toxic Aβ peptide and the carrier of FAD mutations, APP has been associated with a wide range of biological functions, including proliferation, neuronal development, intracellular transport, Ca2+ homeostasis, neurite outgrowth, shaping of dendritic complexity and, most importantly, synaptogenesis and synaptic function. Indeed, multiple reports link APP to the regulation of spine density, spine dynamics and synaptic plasticity. Reported synaptic roles of APP both in the presynaptic active zone and postsynaptic density include regulation of presynaptic nicotinic receptors, facilitation of neurotransmitter release, regulation of synaptic vesicle recycling and regulation of the cell surface expression and activity of NMDA receptors. Deregulation of one or more of the above functions is therefore likely to lead to synaptic dysfunction and neurodegeneration, also basic hallmarks of the AD. APP is part of a gene family, with two more mammalian members, the Amyloid Precursor Like Protein 1 (APLP1) and the Amyloid Precursor Like Protein 2 (APLP2). Both APLPs are highly homologous to APP, with similar molecular architecture and functions, especially related to synaptogenesis, spine dynamics and synaptic plasticity. The goal of this proposal is to develop suitable experimental resources for performing structural investigations of the physiological functions of APP and APLPs. To achieve this goal, we propose to establish an expression and purification pipeline for medium throughput screening of APP, APLP1 and APLP2 orthologs, investigate an alternative tagging procedure and compare extraction and reconstitution methods for a subset of orthologs. Finally, we propose to utilize single particle cryo-electron microscopy (cryoEM) to elucidate atomic-level details of the molecular architecture of APP family proteins. High-resolution structural information of a full- length APP family protein will enable us to better understand the structural basis of the physiological functions of APP and APP-like proteins and inform our understanding of how these functions are deregulated in AD.
项目摘要/摘要 阿尔茨海默氏病(AD)是一种神经退行性疾病,其特征是大脑的逐渐下降 功能,突触的进行性丧失,神经元死亡,脑萎缩和细胞外淀粉样蛋白的形成 斑块和细胞内神经纤维缠结。淀粉样蛋白前体蛋白(APP)是I型 跨膜糖蛋白在AD发病机理中起着核心作用,作为β的前体 淀粉样蛋白肽(Aβ),淀粉样斑块的主要成分。此外,该应用程序上有几个突变 基因与该疾病的早期遗传形式(家族性阿尔茨海默氏病或​​FAD)有关。 除了是有毒Aβ辣椒的前体和FAD突变的载体外,App一直是 与广泛的生物学功能相关,包括增殖,神经元发展, 细胞内转运,Ca2+体内稳态,神经蛋白神经落生,树突复杂性的形状,大多数 重要的是,突触发生和突触功能。确实,多个报告链接应用程序与脊柱的调节 密度,脊柱动力学和合成可塑性。报道了应用程序在突触前活动中的合成作用 区域和突触后密度包括调节突触前烟碱受体,设施 神经递质释放,突触囊泡回收的调节和细胞表面表达的调节 NMDA接收器的活动。因此,放松一个或多个上述功能的管制可能会导致 为了突触功能障碍和神经变性,也是AD的基本标志。应用是基因家族的一部分, 还有两个哺乳动物成员,淀粉样蛋白前体(例如蛋白1(APLP1))和淀粉样蛋白 像蛋白2(APLP2)这样的前体。两个APLP都与App高度同源,具有相似的分子 建筑和功能,尤其与突触发生,脊柱动力学和突触可塑性有关。这 该建议的目标是开发合适的实验资源,以进行结构研究 应用程序和APLP的物理功能。为了实现这一目标,我们建议建立一个表达 以及用于APP,APLP1和APLP2直系同源物的中等吞吐量筛选的纯化管道,研究 替代标记程序,并比较直系同源物的一部分的提取和重新建立方法。 最后,我们建议利用单个粒子冷冻电子显微镜(冷冻)阐明原子级 App家族蛋白的分子结构的细节。完整的高分辨率结构信息 长度应用家庭蛋白将使我们能够更好地了解生理功能的结构基础 应用程序和类似应用的蛋白质,并告知我们对这些功能如何在AD中放松管制的理解。

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 }}

Vasileios I Petrou其他文献

Vasileios I Petrou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('Vasileios I Petrou', 18)}}的其他基金

Structure and mechanism of membrane enzymes responsible for bacterial lipid modification and polymyxin resistance
负责细菌脂质修饰和多粘菌素抗性的膜酶的结构和机制
  • 批准号:
    10713771
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 15.7万
  • 项目类别:
STRUCTURAL BASIS OF AMINORABINOSE BIOSYNTHESIS LINKED TO POLYMYXIN RESISTANCE
与多粘菌素抗性相关的氨基阿拉伯糖生物合成的结构基础
  • 批准号:
    10238086
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 15.7万
  • 项目类别:
STRUCTURAL BASIS OF AMINORABINOSE BIOSYNTHESIS LINKED TO POLYMYXIN RESISTANCE
与多粘菌素抗性相关的氨基阿拉伯糖生物合成的结构基础
  • 批准号:
    10017248
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 15.7万
  • 项目类别:

相似国自然基金

海洋缺氧对持久性有机污染物入海后降解行为的影响
  • 批准号:
    42377396
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49 万元
  • 项目类别:
    面上项目
氮磷的可获得性对拟柱孢藻水华毒性的影响和调控机制
  • 批准号:
    32371616
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50 万元
  • 项目类别:
    面上项目
还原条件下铜基催化剂表面供-受电子作用表征及其对CO2电催化反应的影响
  • 批准号:
    22379027
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50 万元
  • 项目类别:
    面上项目
CCT2分泌与内吞的机制及其对毒性蛋白聚集体传递的影响
  • 批准号:
    32300624
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    10 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
在轨扰动影响下空间燃料电池系统的流动沸腾传质机理与抗扰控制研究
  • 批准号:
    52377215
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

Uncovering Mechanisms of Racial Inequalities in ADRD: Psychosocial Risk and Resilience Factors for White Matter Integrity
揭示 ADRD 中种族不平等的机制:心理社会风险和白质完整性的弹性因素
  • 批准号:
    10676358
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 15.7万
  • 项目类别:
The Influence of Lifetime Occupational Experience on Cognitive Trajectories Among Mexican Older Adults
终生职业经历对墨西哥老年人认知轨迹的影响
  • 批准号:
    10748606
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 15.7万
  • 项目类别:
The Proactive and Reactive Neuromechanics of Instability in Aging and Dementia with Lewy Bodies
衰老和路易体痴呆中不稳定的主动和反应神经力学
  • 批准号:
    10749539
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 15.7万
  • 项目类别:
Sustained eIF5A hypusination at the core of brain metabolic dysfunction in TDP-43 proteinopathies
持续的 eIF5A 抑制是 TDP-43 蛋白病脑代谢功能障碍的核心
  • 批准号:
    10557547
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 15.7万
  • 项目类别:
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:
    $ 15.7万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了