Long non-coding enhancer RNA controls stress-induced changes in reward-related behaviors

长非编码增强子RNA控制应激引起的奖励相关行为的变化

基本信息

  • 批准号:
    10659424
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 37.75万
  • 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:
    2023-08-10 至 2028-05-31
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

Project Summary/Abstract Chronic stress alters reward-related behavior and this is accompanied by changes in neural circuit function, especially that involving the medial prefrontal cortex (mPFC). However, the molecular mechanisms controlling circuit dysfunction and its effect on associated behaviors remain poorly understood. The Npas4 gene encodes the Neuronal PAS domain protein 4 (NPAS4) transcription factor that functions as a homeostatic regulator of excitatory and inhibitory synaptic connections in response to changes in synaptic activity. Our preliminary findings in mice show that aversive stress experience trigger the transient induction of NPAS4 expression in mPFC and that this is required for chronic social defeat stress (CSDS)-induced reward-related behavior deficit. Furthermore, these studies show that NPAS4 is required for CSDS-induced reduction of mPFC pyramidal neuron excitatory transmission and dendritic spine density. Interestingly, while protein-coding genes (mRNA) are obviously important for functional regulation of brain activity, human and rodent genomes encode a much larger number of long non-coding RNAs (lncRNAs). Emerging evidence demonstrates significant roles for lncRNAs in gene expression, but the physiological and pathological functions of individual lncRNAs are only beginning to be explored. To address this knowledge gap, we will study a novel, non-annotated, lnc-enhancer RNA (lnc-eRNA) transcribed from the enhancer region of Npas4 (Npas4eRNA). We found that Npas4eRNA is required for Npas4mRNA expression and for CSDS-induced deficits in sucrose preference. Npas4eRNA forms an DNA:RNA hybrid R-loop structure that is required for Npas4mRNA expression. We hypothesize that the Npas4eRNA and its R-loop structure directly link the enhancer-associated transcriptional machinery with the Npas4 transcription start site via 3D chromatin loop structure. In this proposal, we will combine innovative molecular and cellular approaches with ethologically relevant models of psychosocial and psychological stressors in both male and female mice and examine the function of Npas4eRNA and R-loop in the PFC for the stress-induced epigenetic gene regulation, functional and morphological synaptic plasticity, and alterations in reward-related behaviors.
项目概要/摘要 慢性压力会改变与奖励相关的行为,并且伴随着神经的变化 电路功能,特别是涉及内侧前额叶皮层(mPFC)的电路功能。然而, 控制回路功能障碍的分子机制及其对相关行为的影响 仍然知之甚少。 Npas4 基因编码神经元 PAS 结构域蛋白 4 (NPAS4) 转录因子 作为兴奋性和抑制性突触连接的稳态调节器 对突触活动变化的反应。我们对小鼠的初步研究结果表明,厌恶 压力经历触发 mPFC 中 NPAS4 表达的短暂诱导,这是 慢性社会失败压力(CSDS)引起的奖励相关行为缺陷所需的。 此外,这些研究表明 NPAS4 是 CSDS 诱导的 mPFC 减少所必需的 锥体神经元兴奋性传递和树突棘密度。 有趣的是,虽然蛋白质编码基因(mRNA)对于功能性显然很重要 大脑活动的调节,人类和啮齿动物基因组编码大量长链 非编码 RNA (lncRNA)。新的证据表明 lncRNA 在 基因表达,但单个lncRNA的生理和病理功能仅 开始被探索。为了解决这一知识差距,我们将研究一种新颖的、无注释的、 lnc-增强子 RNA (lnc-eRNA) 从 Npas4 (Npas4eRNA) 增强子区域转录而来。我们 发现 Npas4eRNA 是 Npas4mRNA 表达和 CSDS 诱导的缺陷所必需的 蔗糖偏好。 Npas4eRNA 形成 DNA:RNA 混合 R 环结构,这是 Npas4mRNA 表达。我们假设 Npas4eRNA 及其 R 环结构直接连接 通过 3D 观察增强子相关转录机制与 Npas4 转录起始位点 染色质环结构。 在这项提案中,我们将结合创新的分子和细胞方法 男性和女性心理社会和心理应激源的行为学相关模型 雌性小鼠并检查 Npas4eRNA 和 R 环在 PFC 中对应激诱导的功能 表观遗传基因调控、功能和形态突触可塑性以及突触的改变 与奖励相关的行为。

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 }}

Makoto Taniguchi其他文献

Makoto Taniguchi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

时空序列驱动的神经形态视觉目标识别算法研究
  • 批准号:
    61906126
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    24.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
本体驱动的地址数据空间语义建模与地址匹配方法
  • 批准号:
    41901325
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    22.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
大容量固态硬盘地址映射表优化设计与访存优化研究
  • 批准号:
    61802133
  • 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
针对内存攻击对象的内存安全防御技术研究
  • 批准号:
    61802432
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    25.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
IP地址驱动的多径路由及流量传输控制研究
  • 批准号:
    61872252
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    64.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

Research Project 2
研究项目2
  • 批准号:
    10403256
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 37.75万
  • 项目类别:
Project 2: Ex Vivo Modeling and Analysis of Gastric Precancerous Lesions
项目2:胃癌前病变的离体建模与分析
  • 批准号:
    10715763
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 37.75万
  • 项目类别:
Novel Polymer-antibody Conjugates as Long-acting Therapeutics for Ocular Diseases
新型聚合物-抗体缀合物作为眼部疾病的长效治疗药物
  • 批准号:
    10760186
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 37.75万
  • 项目类别:
HIV particle morphology and biogenesis
HIV颗粒形态和生物发生
  • 批准号:
    10772748
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 37.75万
  • 项目类别:
A computational model for prediction of morphology, patterning, and strength in bone regeneration
用于预测骨再生形态、图案和强度的计算模型
  • 批准号:
    10727940
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 37.75万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了