RNA Targets for Fragile X Mental Retardation Protein

脆性 X 智力迟钝蛋白的 RNA 靶标

基本信息

项目摘要

Summary mRNA-binding proteins play a pivotal role in the development and function of the nervous system and defects in the function of these proteins underlie a broad spectrum of neurological pathologies. Fragile X Mental Retardation Protein (FMRP) is a paradigm of disease-associated RNA-binding proteins because of its essential contribution to the development and activity of the brain and its central role in several human disorders that affect hundreds of thousands people. The loss of FMRP due to transcriptional silencing or protein mutations leads to Fragile X syndrome (FXS), a common familial cause of inherited intellectual disability and autism that currently lacks an efficient medical treatment. On the molecular level, the absence of functional FMRP results in exaggerated protein biosynthesis that is normally held in check by FMRP-mediated translational repression of selected mRNAs. Previous studies have reported mostly conflicting datasets of FMRP targets, and despite its vital importance, the mechanism of mRNA selection by FMRP remains unclear. This lack of definitive knowledge on the principles of FMRP-RNA recognition limits both understanding of FXS and the development of rational therapeutic approaches for its treatment. Our preliminary structural data suggest that FMRP can bind RNA in sequence-specific manner and that RNA binding of FMRP is not truly promiscuous. The objective of this proposal is to determine specific RNA targets for human FMRP and understand the molecular principles of FMRP-RNA recognition. The hypothesis is that RNA-binding domains of FMRP recognize RNA sequence- specifically and that combinations of these RNA motifs determine binding to natural RNAs. To test this hypothesis, FMRP binding sites will be identified using a novel biochemical approach and structural studies. Specific Aim 1 is devoted to identification of short RNA sequences that bind specifically to isolated KH domains of FMRP by using a novel “bottom-up” approach that combines RNA capture experiments with Next Generation Sequencing. Specific Aim 2 will characterize the molecular features of FMRP that are essential for specific RNA binding by using biochemical methods and X-ray crystallography. Specific Aim 3 will aim to develop mutant FMRP proteins with altered RNA specificity to study various FMRP functions. Together, these results will define RNA sequence elements required for interactions with FMRP, help to identify natural RNA targets of FMRP, and design mutant FMRP proteins to interrogate various FMRP functions in the animal models of FXS. The proposal is highly relevant to public health and the NIH mission since it will provide insights on the RNA recognition and the mechanism of FMRP-mediated translational inhibition, the activities associated with development of FXS, autism and other disorders. Understanding how FMRP functions will advance searches for novel therapeutic interventions against FXS and related diseases.
概括 mRNA结合蛋白在神经系统的发育和功能以及缺陷中发挥着关键作用 这些蛋白质的功能是多种神经病理学的基础。 延迟蛋白 (FMRP) 是疾病相关 RNA 结合蛋白的一个范例,因为它具有重要的作用 对大脑发育和活动的贡献及其在多种人类疾病中的核心作用 由于转录沉默或蛋白质突变而导致 FMRP 丧失,影响了数十万人。 导致脆性 X 综合征 (FXS),这是遗传性智力障碍和自闭症的常见家族原因, 目前缺乏有效的医学治疗方法,在分子水平上缺乏功能性FMRP结果。 过度的蛋白质生物合成通常受到 FMRP 介导的翻译抑制的控制 先前的研究报告了 FMRP 目标的大部分相互矛盾的数据集,尽管 FMRP 选择 mRNA 的机制至关重要,但目前尚不清楚。 对 FMRP-RNA 识别原理的了解限制了对 FXS 的理解和开发 我们的初步结构数据表明 FMRP 可以治疗该病。 FMRP 以序列特异性方式结合 RNA,并且 FMRP 的 RNA 结合并不是真正混杂的。 该提案的目的是确定人类 FMRP 的特定 RNA 靶标并了解分子原理 FMRP-RNA 识别的假设是 FMRP 的 RNA 结合域识别 RNA 序列。 具体而言,这些 RNA 基序的组合决定了与天然 RNA 的结合。 假设,FMRP 结合位点将通过一种新的生化方法和结构研究来鉴定。 具体目标 1 致力于鉴定与分离的 KH 结构域特异性结合的短 RNA 序列 通过使用一种新颖的“自下而上”方法将 RNA 捕获实验与 Next 相结合来实现 FMRP 生成测序。特定目标 2 将表征 FMRP 所必需的分子特征。 具体目标 3 将通过使用生化方法和 X 射线晶体学来实现特异性 RNA 结合。 开发具有改变的 RNA 特异性的突变 FMRP 蛋白,以研究各种 FMRP 功能。 结果将定义与 FMRP 相互作用所需的 RNA 序列元件,有助于识别天然 RNA FMRP 的靶点,并设计突变 FMRP 蛋白来探究动物中的各种 FMRP 功能 该提案与公共卫生和 NIH 使命高度相关,因为它将提供 对 RNA 识别和 FMRP 介导的翻译抑制机制的见解、活性 了解 FMRP 的功能与 FXS、自闭症和其他疾病的发展相关。 寻找针对 FXS 和相关疾病的新型治疗干预措施取得了进展。

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 }}

Alexander Serganov其他文献

Alexander Serganov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('Alexander Serganov', 18)}}的其他基金

Molecular Basis for mRNA Decay in Bacteria - equipment supplement
细菌中 mRNA 衰变的分子基础 - 设备补充
  • 批准号:
    10794537
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 25.43万
  • 项目类别:
A universal approach for determining three-dimensional RNA structures
确定三维 RNA 结构的通用方法
  • 批准号:
    10724848
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 25.43万
  • 项目类别:
Molecular Basis for mRNA Decay in Bacteria - summer supplement
细菌 mRNA 衰变的分子基础 - 夏季补充品
  • 批准号:
    10805871
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 25.43万
  • 项目类别:
RNA Targets for Fragile X Mental Retardation Protein
脆性 X 智力迟钝蛋白的 RNA 靶标
  • 批准号:
    9235006
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 25.43万
  • 项目类别:
Molecular Basis for mRNA Decay in Bacteria
细菌中 mRNA 衰变的分子基础
  • 批准号:
    9546772
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 25.43万
  • 项目类别:
Molecular Basis for mRNA Decay in Bacteria
细菌中 mRNA 衰变的分子基础
  • 批准号:
    9030053
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 25.43万
  • 项目类别:
Molecular Basis for mRNA Decay in Bacteria
细菌中 mRNA 衰变的分子基础
  • 批准号:
    10456236
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 25.43万
  • 项目类别:
Molecular Basis for mRNA Decay in Bacteria
细菌中 mRNA 衰变的分子基础
  • 批准号:
    10058513
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 25.43万
  • 项目类别:
Molecular Basis for mRNA Decay in Bacteria
细菌中 mRNA 衰变的分子基础
  • 批准号:
    9893215
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 25.43万
  • 项目类别:
Molecular Basis for mRNA Decay in Bacteria
细菌中 mRNA 衰变的分子基础
  • 批准号:
    10250555
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 25.43万
  • 项目类别:

相似国自然基金

抗原非特异性B细胞进入生发中心并实现亲和力成熟的潜力与调控机制
  • 批准号:
    32370941
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于胞内蛋白亲和力标记策略进行新型抗类风湿性关节炎的选择性OGG1小分子抑制剂的发现
  • 批准号:
    82304698
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
面向免疫疗法标志物识别的基于多特征融合的肽与MHC亲和力预测研究
  • 批准号:
    62302277
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
DNA四面体限域辅助的高亲和力铅笔芯微电极用于早期癌症精准诊断研究
  • 批准号:
    22304062
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
基于计算生物学技术小分子农兽药残留物驼源单域抗体虚拟筛选与亲和力成熟 -以内蒙古阿拉善双峰驼为例
  • 批准号:
    32360190
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    34 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目

相似海外基金

Small Molecule Degraders of Tryptophan 2,3-Dioxygenase Enzyme (TDO) as Novel Treatments for Neurodegenerative Disease
色氨酸 2,3-双加氧酶 (TDO) 的小分子降解剂作为神经退行性疾病的新疗法
  • 批准号:
    10752555
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 25.43万
  • 项目类别:
Regulators of Photoreceptor Aerobic Glycolysis in Retinal Health and Disease
视网膜健康和疾病中光感受器有氧糖酵解的调节因子
  • 批准号:
    10717825
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 25.43万
  • 项目类别:
Genome-wide Analysis of Anticoagulant Heparin Sulfate for Bioengineering Heparan
用于生物工程类乙酰肝素的抗凝剂硫酸肝素的全基因组分析
  • 批准号:
    10742641
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 25.43万
  • 项目类别:
Harnessing iron acquisition to hinder enterobacterial pathogenesis
利用铁的获取来阻碍肠细菌的发病机制
  • 批准号:
    10651432
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 25.43万
  • 项目类别:
Examination of Ornithine Decarboxylase Antizyme RNA Structure and Function from Various Organisms for the Development of Antibiological Agents
检查不同生物体的鸟氨酸脱羧酶抗酶 RNA 结构和功能,用于开发抗生素
  • 批准号:
    10730595
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 25.43万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了