alpha7 nicotinic acetylcholine receptor allosteric modulation and native structure
α7烟碱乙酰胆碱受体变构调节和天然结构
基本信息
- 批准号:10678472
- 负责人:
- 金额:$ 3.39万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:
- 财政年份:2023
- 资助国家:美国
- 起止时间:2023-07-01 至 2027-06-30
- 项目状态:未结题
- 来源:
- 关键词:AffinityAffinity ChromatographyAlzheimer&aposs DiseaseAnimal ModelAnxiety DisordersBindingBinding SitesBiologyCellsCharacteristicsChemical StructureChemosensitizationClassificationClinical TrialsComplementComplexCryoelectron MicroscopyDataDevelopmentDiseaseDoctor of PhilosophyDrug Binding SiteDrug DesignEffectivenessExhibitsFamilyFoundationsFutureGoalsHomoImpaired cognitionInflammationIon Channel GatingLeftLigandsLinkMediatingMethodsMolecular ConformationMolecular StructureMuscleNervous SystemNeurodegenerative DisordersNeuronsNeurotransmittersNicotinic ReceptorsParkinson DiseasePermeabilityPharmacologyPlayPropertyProteinsRecombinantsResearchResolutionRoleSchizophreniaSignal TransductionSourceStructureTestingTherapeuticTherapeutic InterventionTissuesTrainingWorkaddictionalpha-bungarotoxin receptorbrain tissuedesensitizationdrug developmentexperienceexperimental studyholistic approachhuman diseaseimprovedin vivoneurotransmissionparticlepositive allosteric modulatorpre-clinicalpreservationreceptorstoichiometrysuccesstherapeutic target
项目摘要
Project Summary/Abstract:
Nicotinic acetylcholine receptors are pentameric ligand-gated ion channels responsible for excitatory
signaling throughout the nervous system. The α7 nicotinic receptor subtype is a widely expressed subtype that
is unique among nicotinic receptors in that it forms a functional homopentamer, desensitizes rapidly, and is
exceptionally permeable to Ca2+. It plays a prominent role in human disease with dysregulation of α7 linked to
Alzheimer’s disease, schizophrenia, and inflammation. α7’s unique characteristics and involvement in disease
have made it an attractive therapeutic target leading to the development of numerous compounds aimed at
enhancing α7 activity. Among the most promising strategies are positive allosteric modulators (PAMs). PAMs
increase receptor activity while maintaining the spatial and temporal characteristics of endogenous
neurotransmission. Despite strong functional characterization, precise modulator binding sites and structural
mechanisms of potentiation remain unknown, representing a major roadblock towards rational drug design.
Moreover, while α7 can uniquely assemble as a functional homopentamer, it can also associate with other
subtypes forming a heteromer, yielding increased diversity and altered channel properties. The degree of α7
channel diversity in native tissue is unclear. Thus, the major goal of this application is to resolve key questions
related to the α7 subtype by elucidating receptor modulation mechanisms and determining the molecular
structure of native α7. Building on previous work defining major gating cycle conformations, I aim to determine
high resolution structures of α7 complexed with numerous allosteric modulators. In parallel, I will develop a
method to purify native α7 from brain tissue and determine the structure of α7-containing channels using single
particle cryo-EM. Taken together, this work will define mechanisms of receptor modulation and native α7
structure and subunit stoichiometry, enhancing our understanding of α7 biology and pharmacology. Furthermore,
this work will provide a foundation for future native receptor purification and aid drug development towards the
entire nicotinic receptor family.
项目摘要/摘要:
烟碱乙酰胆碱受体是五聚体配体门控离子通道,负责兴奋性
α7 烟碱受体亚型是一种广泛表达的亚型。
在烟碱受体中是独特的,因为它形成功能性同五聚体,快速脱敏,并且
它对 Ca2+ 具有特殊的渗透性,在与 α7 失调相关的人类疾病中发挥着重要作用。
阿尔茨海默病、精神分裂症和炎症。α7 的独特特征及其与疾病的关系。
使其成为一个有吸引力的治疗靶点,从而导致了许多针对以下疾病的化合物的开发:
增强 α7 活性是最有前途的策略之一。
增加受体活性,同时保持内源性的空间和时间特征
尽管具有强大的功能特征、精确的调节剂结合位点和结构。
增强机制仍然未知,这是合理药物设计的主要障碍。
此外,虽然α7可以独特地组装为功能性同五聚体,但它也可以与其他
亚型形成异聚体,从而增加多样性并改变 α7 的通道特性。
天然组织中的通道多样性尚不清楚,因此,该应用的主要目标是解决关键问题。
通过阐明受体调节机制并确定分子水平与α7亚型相关
基于之前定义主要门控循环构象的工作,我的目标是确定天然 α7 的结构。
同时,我将开发一种与多种变构调节剂复合的 α7 的高分辨率结构。
从脑组织中纯化天然α7并使用单一方法确定含α7通道的结构的方法
总而言之,这项工作将定义受体调节和天然 α7 的机制。
结构和亚基化学计量,增强我们对 α7 生物学和药理学的理解。
这项工作将为未来天然受体纯化和辅助药物开发奠定基础
整个烟碱受体家族。
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 }}
Sean Michael Burke其他文献
Sean Michael Burke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 }}
相似国自然基金
Mpro蛋白靶向亲和层析定向挖掘白及属中药抗新冠肺炎活性芪类成分
- 批准号:
- 批准年份:2022
- 资助金额:33 万元
- 项目类别:地区科学基金项目
原子水平一体化构建腺相关病毒亲和层析介质及分子设计基础
- 批准号:
- 批准年份:2020
- 资助金额:63 万元
- 项目类别:面上项目
基于凝集素芯片与凝集素亲和层析技术的参芪扶正注射液联合 IFN-α对肝癌切除术后复发转移干预机制的糖蛋白组学研究
- 批准号:81803954
- 批准年份:2018
- 资助金额:23.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
基于生物质谱和亲和层析策略的大肠杆菌O157: H7特异性抗体的靶蛋白及多肽抗原表位的鉴定与研究
- 批准号:31701680
- 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
治疗SLE复方中的抗炎物质分离及对狼疮活动干预机制的研究
- 批准号:81673857
- 批准年份:2016
- 资助金额:55.0 万元
- 项目类别:面上项目
相似海外基金
Role of oligodendrocyte-derived IL-33 in brain aging and Alzheimer's disease
少突胶质细胞来源的 IL-33 在大脑衰老和阿尔茨海默病中的作用
- 批准号:
10736636 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 3.39万 - 项目类别:
Identifying the Interactions between Animal Toxins and Human nAChRs: The Role of Snake PLA2 in Interacting with nAChR alpha Subunits
识别动物毒素与人类 nAChR 之间的相互作用:蛇 PLA2 在与 nAChR α 亚基相互作用中的作用
- 批准号:
10818654 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 3.39万 - 项目类别:
Affinity purification of cross-ß fibrils using immobilized thioflavin
使用固定化硫代黄素对交叉原纤维进行亲和纯化
- 批准号:
10646061 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 3.39万 - 项目类别:
Identifying the Mechanisms and Localization of Activity-Dependent CaMKII Synthesis
确定活性依赖性 CaMKII 合成的机制和定位
- 批准号:
10750472 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 3.39万 - 项目类别:
Behavioral and Molecular Consequences of Tau Pathology in Locus Coeruleus in Prodromal Alzheimer's Disease
阿尔茨海默病前驱期蓝斑 Tau 蛋白病理学的行为和分子后果
- 批准号:
10604890 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 3.39万 - 项目类别: