Mechanism and Function of the Supercomplex KARATE in Insulin Signaling

超级复合物空手道在胰岛素信号传导中的机制和功能

基本信息

  • 批准号:
    10444290
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 45.46万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2022
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2022-04-05 至 2026-01-31
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

Abstract AKT is one of the most important protein kinases in insulin signaling. In response to insulin, AKT becomes active and phosphorylates critical metabolic effectors, including TBC1D4, GSK3, TSC2, and FOXO. These proteins regulate glucose uptake through the translocation of the glucose transporter GLUT4 to the plasma membrane, glycogen synthesis, lipid and protein synthesis, and glucose production in adipose tissues, skeletal muscles, and livers. Abnormalities in AKT activation have been linked to insulin resistance in type 2 diabetes. AKT is activated by two other protein kinases, mTORC2 and PDK1. mTORC2 phosphorylates the hydrophobic motif of AKT and opens the catalytic domain. PDK1 then phosphorylates AKT to activate its enzymatic activity. The activation step by PDK1 is controlled by the recruitment of AKT and PDK1 to the plasma membrane. However, understanding of how mTORC2 is regulated to phosphorylate AKT is limited. To fill this critical knowledge gap, this grant application tests the hypothesis that KRAS4B, RHOA, and mTORC2 form a supercomplex (termed KARATE) to direct the enzymatic activity of mTORC2 toward AKT in insulin signaling. Toward this goal, we will identify the mechanism, localization, and regulation of the KARATE assembly. We will also determine the physiological function of KARATE in glucose homeostasis. We will employ multiple innovative tools, including: 1) our recently developed total biochemical reconstitution system for KARATE- mediated AKT phosphorylation; 2) a Dictyostelium bioreactor that enables the purification to functional human proteins to high homogeneity with critical post-translational modification; 3) our novel KARATE peptide inhibitor for in vitro and cellular studies; 4) our CRISPR-generated knockout cell lines for RHOA, KRAS and mTORC2 subunits; and 5) tissue-specific RHOA-knockout mice and phospho-defective RHOA mice. We anticipate that the successful completion of the work will significantly advance our understanding of insulin signaling and establish a solid foundation for future studies. Ultimately, this will help translate the fundamental biology of AKT signaling into medical treatments focused on KARATE for metabolic syndrome.
抽象的 AKT 是胰岛素信号转导中最重要的蛋白激酶之一。为了响应胰岛素,AKT 变为 激活并磷酸化关键代谢效应子,包括 TBC1D4、GSK3、TSC2 和 FOXO。这些 蛋白质通过葡萄糖转运蛋白 GLUT4 易位至血浆来调节葡萄糖摄取 脂肪组织、骨骼中的膜、糖原合成、脂质和蛋白质合成以及葡萄糖产生 肌肉、肝脏。 AKT 激活异常与 2 型糖尿病的胰岛素抵抗有关。 AKT 由另外两种蛋白激酶 mTORC2 和 PDK1 激活。 mTORC2 磷酸化疏水性 AKT 基序并打开催化结构域。然后 PDK1 磷酸化 AKT 以激活其酶活性。 PDK1 的激活步骤是通过将 AKT 和 PDK1 募集到质膜来控制的。 然而,对 mTORC2 如何调节 AKT 磷酸化的了解还有限。为了填补这个关键 为了弥补知识差距,该拨款申请测试了 KRAS4B、RHOA 和 mTORC2 形成一个假设的假设 超级复合物(称为 KARATE)在胰岛素信号转导中将 mTORC2 的酶活性引导至 AKT。 为了实现这一目标,我们将确定空手道集会的机制、本地化和监管。我们将 还决定了空手道在葡萄糖稳态中的生理功能。我们将聘请多名 创新工具,包括:1)我们最近开发的空手道总生化重建系统- 介导的 AKT 磷酸化; 2) 盘基网柄菌生物反应器,能够纯化功能性人类 通过关键的翻译后修饰使蛋白质具有高度同质性; 3) 我们的新型空手道肽抑制剂 用于体外和细胞研究; 4) 我们的 CRISPR 生成的 RHOA、KRAS 和 mTORC2 敲除细胞系 亚基; 5) 组织特异性 RHOA 敲除小鼠和磷酸化缺陷型 RHOA 小鼠。我们预计 这项工作的成功完成将显着增进我们对胰岛素信号传导的理解 为今后的学习打下坚实的基础。最终,这将有助于转化 AKT 的基础生物学 信号传导到以空手道治疗代谢综合征为重点的医学治疗中。

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 }}

Miho Iijima其他文献

Miho Iijima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('Miho Iijima', 18)}}的其他基金

Mechanism and Function of the Supercomplex KARATE in Insulin Signaling
超级复合物空手道在胰岛素信号传导中的机制和功能
  • 批准号:
    10601093
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 45.46万
  • 项目类别:
Regulation of Chemotactic Signaling
趋化信号的调节
  • 批准号:
    10386438
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 45.46万
  • 项目类别:
Regulation of Chemotactic Signaling
趋化信号的调节
  • 批准号:
    10598003
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 45.46万
  • 项目类别:
Regulation of Chemotactic Signaling
趋化信号的调节
  • 批准号:
    10377388
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 45.46万
  • 项目类别:
Regulation of Chemotactic Signaling
趋化信号的调节
  • 批准号:
    10798693
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 45.46万
  • 项目类别:
Lipid Signaling in Chemotaxis
趋化作用中的脂质信号传导
  • 批准号:
    8536832
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 45.46万
  • 项目类别:
Lipid Signaling in Chemotaxis
趋化作用中的脂质信号传导
  • 批准号:
    9100827
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 45.46万
  • 项目类别:
Lipid Signaling in Chemotaxis
趋化作用中的脂质信号传导
  • 批准号:
    8887423
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 45.46万
  • 项目类别:
Lipid Signaling in Chemotaxis
趋化作用中的脂质信号传导
  • 批准号:
    9898604
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 45.46万
  • 项目类别:
Lipid Signaling in Chemotaxis
趋化作用中的脂质信号传导
  • 批准号:
    8325132
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 45.46万
  • 项目类别:

相似国自然基金

3-磷酸肌醇依赖性蛋白激酶1在扩张型心肌病相关心律失常的电重构中的作用、机制及治疗价值
  • 批准号:
    81600267
  • 批准年份:
    2016
  • 资助金额:
    17.5 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
3-磷脂酰肌醇依赖性激酶-1(PDK-1)对新蛋白激酶PKN的磷酸化调控
  • 批准号:
    30170219
  • 批准年份:
    2001
  • 资助金额:
    18.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

Dual targeting of PI3K and NOS pathways in Metaplastic BreastCancer (MBC)
化生性乳腺癌 (MBC) 中 PI3K 和 NOS 通路的双重靶向
  • 批准号:
    10739097
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 45.46万
  • 项目类别:
Prevention of Necrotizing Enterocolitis
预防坏死性小肠结肠炎
  • 批准号:
    10655139
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 45.46万
  • 项目类别:
Spatial regulation of mechanistic target of rapamycin complex 1 (mTORC1) and its role in oral squamous cell carcinoma
雷帕霉素复合物1(mTORC1)机械靶点的空间调控及其在口腔鳞状细胞癌中的作用
  • 批准号:
    10750317
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 45.46万
  • 项目类别:
Mechanism and Function of the Supercomplex KARATE in Insulin Signaling
超级复合物空手道在胰岛素信号传导中的机制和功能
  • 批准号:
    10601093
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 45.46万
  • 项目类别:
A phase II multi-center trial evaluating dual targeting of the PI3K/AKT and NOS pathways for treating metaplastic breast cancer (MpBC)
一项评估 PI3K/AKT 和 NOS 通路双重靶向治疗化生性乳腺癌 (MpBC) 的 II 期多中心试验
  • 批准号:
    10642669
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 45.46万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了