Biophysical Modulation of Cardiac Ion Channels by MicroRNA
MicroRNA 对心脏离子通道的生物物理调节
基本信息
- 批准号:10660561
- 负责人:
- 金额:$ 65.14万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:
- 财政年份:2017
- 资助国家:美国
- 起止时间:2017-07-01 至 2027-04-30
- 项目状态:未结题
- 来源:
- 关键词:AcuteAdultAgeAnti-Arrhythmia AgentsAntibodiesArrhythmiaBindingBiologicalBiological AssayBiologyBiophysical ProcessBiophysicsBiotinylationCRISPR/Cas technologyCardiacCardiac Electrophysiologic TechniquesCardiac MyocytesConsensusDataDevelopmentDiseaseElectrophysiology (science)EnvironmentEventEvolutionFoundationsFundingGenesHeartHeart AbnormalitiesHeart failureHomeostasisHomoHumanImmunoprecipitationIon ChannelIon Channel ProteinKir2.1 channelKnock-outKnowledgeMass Spectrum AnalysisMediatingMedicineMembrane PotentialsMembrane ProteinsMessenger RNAMicroRNAsMolecularMusMutateMutationNeonatalNucleotidesPhysiologicalPhysiologyPlayPotassiumProtein Binding DomainProteinsPublishingRNARNA InterferenceRegulationRestRoleSingle Nucleotide PolymorphismSmall RNASolidTestingTransgenic MiceTransgenic OrganismsUntranslated RNAVariantWeaningcardiogenesiscrosslinkheart functionimprovedinnovationinward rectifier potassium channelmortalitymutantnoveloverexpressionpostnatalprotein expressiontooltranscriptome sequencing
项目摘要
Project Summary
MicroRNAs (miRs) are evolutionally conserved small non-coding RNA molecules that are broadly involved in
regulating most biological events; previous studies have focused on the canonical mRNA interference (RNAi)
mechanism of miRs. During the previous funding period, we were the first to unveil an evolutionarily-
conserved novel biophysical action for miRs beyond its RNAi mechanism. Specifically, we revealed a
novel biophysical action of miR1, which is the most predominant miR in the heart and is downregulated in
human heart failure. We found that miR1 physically binds to an inward rectifier potassium channel Kir2.1,
directly suppresses the IK1 current and biophysically modulates cardiac cellular electrophysiology. Importantly,
we found that a human single nucleotide polymorphism (hSNP) of miR1–– hSNP14A/G (rs776480338), in
which the 14th nucleotide “A” is mutated to “G”, is a RNAi-only variant that specifically abolishes the biophysical
action while maintaining the RNAi function of miR1, validating that the biophysical modulation is independent
of RNAi. Our discoveries suggest that miRs modulate cardiac homeostasis through two different mechanisms:
1) canonical RNAi that regulates the expression of proteins, including ion channels, and 2) newly-discovered
mechanism of direct binding with proteins that quickly results in functional modulation. With this important
new finding, it is now imperative to investigate if multiple cardiac ion channels are biophysically modulated by
miRs and to elucidate the specific physiological impact of miR1’s biophysical action in the regulation of cardiac
(electro)physiology. Based on our published findings and preliminary data, we hypothesize that the
biophysical modulation of cardiac ion channels by miRs is a general regulatory mechanism that exists broadly
and plays a critical role in the homeostasis of the heart. We will study this with the following specific aims. 1)
To investigate the biophysical modulation of cardiac ion channels by miR1, 2) To understand the physiological
impact of miRs’ biophysical action on the heart, 3) To unveil the general mechanisms guiding miRs’
biophysical modulation of cardiac ion channels. In addition to a broad range of cellular activities regulated by
the large number of miRs (>30,000 miRs in >200 species) and ion channels, our study will significantly and
innovatively expand the biological significance of miR biology and ion channel biology with broad implications.
Our discoveries have pioneered a new field in miR biology and will provide a mechanistic foundation and new
avenue of RNA-medicine development for antiarrhythmic therapy.
项目概要
MicroRNA (miR) 是进化上保守的小非编码 RNA 分子,广泛参与
调节大多数生物事件;之前的研究主要集中在典型的 mRNA 干扰 (RNAi) 上
在之前的资助期间,我们是第一个揭示了 miR 的进化机制的人。
具体而言,我们揭示了 miR 超出其 RNAi 机制的保守的新生物物理作用。
miR1 的新生物物理作用,它是心脏中最主要的 miR,并且在心脏中下调
我们发现 miR1 与内向整流钾通道 Kir2.1 物理结合。
直接抑制 IK1 电流并从生物物理角度调节心脏细胞电生理学。
我们发现 miR1–hSNP14A/G (rs776480338) 的人类单核苷酸多态性 (hSNP)
其中第 14 个核苷酸“A”突变为“G”,是一种仅 RNAi 的变体,专门废除了生物物理学
作用,同时维持 miR1 的 RNAi 功能,验证生物物理调节是独立的
我们的发现表明 miR 通过两种不同的机制调节心脏稳态:
1) 调节蛋白质表达(包括离子通道)的经典 RNAi,以及 2) 新发现的
与蛋白质直接结合的机制,可快速导致功能调节。
新发现,现在有必要研究多个心脏离子通道是否受到生物物理调节
miRs 并阐明 miR1 的生物物理作用在心脏调节中的具体生理影响
(电)生理学。根据我们发表的研究结果和初步数据,我们发现
miR对心脏离子通道的生物物理调节是广泛存在的一般调节机制
并在心脏的稳态中发挥着关键作用,我们将通过以下具体目标来研究这一点:1)。
研究 miR1 对心脏离子通道的生物物理调节,2) 了解生理学
miRs的生物物理作用对心脏的影响,3)揭示指导miRs的一般机制
除了受调节的广泛细胞活动外,心脏离子通道的生物物理调节。
大量的 miR(超过 200 个物种中超过 30,000 个 miR)和离子通道,我们的研究将显着且
创新性地扩展了 miR 生物学和离子通道生物学的生物学意义,具有广泛的影响。
我们的发现开创了 miR 生物学的新领域,并将提供机制基础和新的
用于抗心律失常治疗的 RNA 药物开发途径。
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 }}
Isabelle Deschenes其他文献
Isabelle Deschenes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('Isabelle Deschenes', 18)}}的其他基金
FASEB's The Ion Channel Regulation Conference
FASEB 离子通道调节会议
- 批准号:
10231849 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 65.14万 - 项目类别:
Transcriptional Regulation of Ion Channels in Heart Failure and Arrhythmias
心力衰竭和心律失常中离子通道的转录调节
- 批准号:
9126030 - 财政年份:2016
- 资助金额:
$ 65.14万 - 项目类别:
Transcriptional Regulation of Ion Channels in Heart Failure and Arrhythmias
心力衰竭和心律失常中离子通道的转录调节
- 批准号:
10084059 - 财政年份:2016
- 资助金额:
$ 65.14万 - 项目类别:
Transcriptional Regulation of Ion Channels in Heart Failure and Arrhythmias
心力衰竭和心律失常中离子通道的转录调节
- 批准号:
9237315 - 财政年份:2016
- 资助金额:
$ 65.14万 - 项目类别:
Genotype-Phenotype Discordance in Long QT Syndrome
长 QT 综合征的基因型-表型不一致
- 批准号:
8766406 - 财政年份:2014
- 资助金额:
$ 65.14万 - 项目类别:
Genotype-Phenotype Discordance in Long QT Syndrome
长 QT 综合征的基因型-表型不一致
- 批准号:
8897439 - 财政年份:2014
- 资助金额:
$ 65.14万 - 项目类别:
相似国自然基金
单核细胞产生S100A8/A9放大中性粒细胞炎症反应调控成人Still病发病及病情演变的机制研究
- 批准号:82373465
- 批准年份:2023
- 资助金额:49 万元
- 项目类别:面上项目
成人型弥漫性胶质瘤患者语言功能可塑性研究
- 批准号:82303926
- 批准年份:2023
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
MRI融合多组学特征量化高级别成人型弥漫性脑胶质瘤免疫微环境并预测术后复发风险的研究
- 批准号:82302160
- 批准年份:2023
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
SERPINF1/SRSF6/B7-H3信号通路在成人B-ALL免疫逃逸中的作用及机制研究
- 批准号:82300208
- 批准年份:2023
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
基于动态信息的深度学习辅助设计成人脊柱畸形手术方案的研究
- 批准号:82372499
- 批准年份:2023
- 资助金额:49 万元
- 项目类别:面上项目
相似海外基金
Developing Real-world Understanding of Medical Music therapy using the Electronic Health Record (DRUMMER)
使用电子健康记录 (DRUMMER) 培养对医学音乐治疗的真实理解
- 批准号:
10748859 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 65.14万 - 项目类别:
Early life bladder inflammatory events in female mice lead to subsequent LUTS in adulthood
雌性小鼠生命早期的膀胱炎症事件导致成年后的 LUTS
- 批准号:
10638866 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 65.14万 - 项目类别:
Mechanisms of Juvenile Neurogenesis and Post-Stroke Recovery: Determining the Role of Age-Associated Neuroimmune Interactions
青少年神经发生和中风后恢复的机制:确定与年龄相关的神经免疫相互作用的作用
- 批准号:
10637874 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 65.14万 - 项目类别:
A rigorous test of dual process model predictions for problematic alcohol involvement
对有问题的酒精参与的双过程模型预测的严格测试
- 批准号:
10679252 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 65.14万 - 项目类别:
The Role of Dopamine in Cognitive Resilience to Alzheimer's Disease Pathology in Healthy Older Adults
多巴胺在健康老年人阿尔茨海默氏病病理认知弹性中的作用
- 批准号:
10678125 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 65.14万 - 项目类别: