Ion channel regulation of pancreatic islet cell function
离子通道对胰岛细胞功能的调节
基本信息
- 批准号:10249948
- 负责人:
- 金额:--
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:
- 财政年份:2020
- 资助国家:美国
- 起止时间:2020-07-01 至 2024-06-30
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:Adipose tissueAgingAnionsAttentionB Cell ProliferationB-LymphocytesBeta CellBiologyC-terminalCadaverCell membraneCell physiologyCellular biologyChloridesClosure by clampComplexCouplingCryoelectron MicroscopyDataDiabetes MellitusDiabetes preventionDiseaseEquilibriumExhibitsFRAP1 geneFailureGlucoseGlucose IntoleranceHealthHeart DiseasesHumanHyperglycemiaImmunoprecipitationImpairmentIn VitroInsulinIon ChannelIslets of LangerhansKidney DiseasesKnowledgeLabelLeucine-Rich RepeatLong-Term EffectsMass Spectrum AnalysisMeasuresMediatingMembrane PotentialsMicroscopyMissionModelingMolecularMorbidity - disease rateMusMutationNeuropathyNon-Insulin-Dependent Diabetes MellitusPathway interactionsPhasePopulationProtein FamilyProto-Oncogene Proteins c-aktReagentRegulationReportingResearchRetinal DiseasesSignal PathwaySignal TransductionSocietiesStrokeStructure of beta Cell of isletSwellingTestingTherapeuticTimeVesicleVeteranscell growthexperimental studygain of functionin vivoinnovationinsightinsulin secretioninsulin sensitivityisletknowledge basemembermilitary veteranmortalitymutantnovelnovel therapeutic interventionpatch clamppreservationtherapeutic targettraffickingvoltagevoltage clamp
项目摘要
Project Summary/Abstract
It is estimated that 1 in 4 Veterans suffer from diabetes, and, in the Veteran population, this is largely Type 2
diabetes. This condition drives heart disease, stroke, retinopathy, nephropathy and neuropathy, all of which
are a cause of significant morbidity and mortality among our Veterans. As such, understanding the biology of
diabetes, discovering novel molecules that regulate b-cell function and developing innovative therapeutic
approaches will have a significant impact on the health of our aging veteran population. Type 2 diabetes is
characterized by both a loss of insulin sensitivity and, ultimately, a relative loss of insulin-secretion from the
pancreatic b-cell. Insulin secretion from the pancreatic b-cell is triggered by Ca2+ influx through voltage-gated
Ca2+ channels (VGCC) to trigger insulin vesicle fusion with the b-cell plasma membrane.
We recently reported that SWELL1 (LRRC8a), a member of the Leucine Rich Repeat Containing protein
family, is required for ICl,SWELL in β-cells. SWELL1-mediated ICl,SWELL activates upon b-cell swelling induced by
glucose import, and this generates a depolarizing current contributing to VGCC activation, thereby regulating
insulin secretion and systemic glycemia. Indeed, mice with SWELL1-deficient β-cells exhibit impaired glucose-
stimulated insulin secretion and glucose intolerance. Moreover, we find that ICl,SWELL is reduced in both mouse
and humans in the context of Type 2 diabetes (T2D) indicating that reduced SWELL1 signaling is associated
with impaired b-cell function in T2D. The objective of the current proposal is to delineate the mechanisms by
which SWELL1 signaling regulates b-cell function, under basal conditions, and in the setting of Type 2
diabetes. Our central hypothesis is that SWELL1 regulates both glucose-stimulated insulin secretion and
PI3K-AKT-mTOR signaling in b-cells to maintain systemic glycaemia, and that impaired SWELL1
signaling contributes to b-cell failure in Type 2 diabetes. The contribution of this proposal is significant
because it explores the innovative concept the SWELL1 utilizes dual signaling domains (channel versus
LRRD) to regulate b-cell function in health and T2D. Importantly, this proposal will also define the relationship
between b-cell SWELL1 and T2D and test the notion that reduced SWELL1 signaling may drive impaired b-cell
function in T2D. We propose the following two AIMs:
AIM#1: Delineate the mechanism(s) of SWELL1-mediated regulation of excitation-secretion coupling.
AIM#2: Dissect the molecular mechanisms of SWELL1 macro-complex regulation of AKT-mTOR
signaling in b-cells.
The contribution of this proposal is innovative because it delineates a novel SWELL1 signaling pathway that
connects glucose-mediated b-cell swelling to b-cell depolarization and insulin-release - a form of b-cell swell-
activation or “swell-secretion” coupling. This proposal will enhance our understanding of b-cell biology and help
direct novel therapeutic approaches to b-cell failure in Type 2 diabetes.
!
项目概要/摘要
据估计,四分之一的退伍军人患有糖尿病,而在退伍军人群体中,这主要是 2 型糖尿病
这种情况会导致心脏病、中风、视网膜病、肾病和神经病,所有这些疾病。
是我们退伍军人发病率和死亡率显着的一个原因,因此,了解其生物学。
糖尿病,发现调节 B 细胞功能的新分子并开发创新疗法
方法将对我们老龄化退伍军人群体的健康产生重大影响。
其特征是胰岛素敏感性的丧失,以及最终胰岛素分泌的相对丧失。
胰腺 b 细胞的胰岛素分泌是由 Ca2+ 通过电压门控流入触发的。
Ca2+ 通道 (VGCC) 触发胰岛素囊泡与 b 细胞质膜融合。
我们最近报道了 SWELL1 (LRRC8a),一种富含亮氨酸重复序列的蛋白
家族,是 SWELL1 介导的 ICl,SWELL 所必需的,ICl,SWELL 在 b 细胞肿胀诱导时激活。
葡萄糖输入,这会产生有助于 VGCC 激活的去极化电流,从而调节
事实上,具有 SWELL1 缺陷的 β 细胞的小鼠表现出葡萄糖受损。
此外,我们发现两只小鼠的 ICl,SWELL 均减少。
以及 2 型糖尿病 (T2D) 背景下的人类表明 SWELL1 信号传导减少与之相关
T2D 中 b 细胞功能受损当前提案的目标是通过以下方式描述机制。
其中 SWELL1 信号在基础条件下和 2 型环境中调节 b 细胞功能
我们的中心假设是 SWELL1 调节葡萄糖刺激的胰岛素分泌和糖尿病。
b 细胞中的 PI3K-AKT-mTOR 信号传导维持全身血糖,并损害 SWELL1
信号传导导致 2 型糖尿病的 B 细胞衰竭。该提案的贡献是显着的。
因为它探索了创新概念,所以 SWELL1 利用双信号域(通道与
LRRD)来调节健康和 T2D 中的 b 细胞功能。重要的是,该提案还将定义这种关系。
b 细胞 SWELL1 和 T2D 之间的关系,并测试减少 SWELL1 信号传导可能驱动受损的 b 细胞的概念
我们提出以下两个目标:
AIM#1:描述 SWELL1 介导的兴奋-分泌耦合调节机制。
AIM#2:剖析 SWELL1 宏复合物调控 AKT-mTOR 的分子机制
b 细胞中的信号传导。
该提案的贡献具有创新性,因为它描绘了一种新颖的 SWELL1 信号通路
将葡萄糖介导的 B 细胞肿胀与 B 细胞去极化和胰岛素释放(B 细胞肿胀的一种形式)联系起来
激活或“膨胀-分泌”耦合该提案将增强我们对 b 细胞生物学的理解并有助于。
直接治疗 2 型糖尿病 B 细胞衰竭的新方法。
!
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 }}
Rajan Sah其他文献
Rajan Sah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('Rajan Sah', 18)}}的其他基金
SWELL1-LRRC8 mediated regulation of skeletal muscle function and metabolism
SWELL1-LRRC8 介导的骨骼肌功能和代谢调节
- 批准号:
10618270 - 财政年份:2021
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Optimizing small molecule SWELL1-LRRC8 modulators to treat Type 2 diabetes
优化小分子 SWELL1-LRRC8 调节剂治疗 2 型糖尿病
- 批准号:
10216501 - 财政年份:2021
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Optimizing small molecule SWELL1-LRRC8 modulators to treat Type 2 diabetes
优化小分子 SWELL1-LRRC8 调节剂治疗 2 型糖尿病
- 批准号:
10430129 - 财政年份:2021
- 资助金额:
-- - 项目类别:
SWELL1-LRRC8 mediated regulation of skeletal muscle function and metabolism
SWELL1-LRRC8 介导的骨骼肌功能和代谢调节
- 批准号:
10454421 - 财政年份:2021
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Optimizing small molecule SWELL1-LRRC8 modulators to treat Type 2 diabetes
优化小分子 SWELL1-LRRC8 调节剂治疗 2 型糖尿病
- 批准号:
10617838 - 财政年份:2021
- 资助金额:
-- - 项目类别:
SWELL1-LRRC8 mediated regulation of skeletal muscle function and metabolism
SWELL1-LRRC8 介导的骨骼肌功能和代谢调节
- 批准号:
10305237 - 财政年份:2021
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Ion channel regulation of pancreatic islet cell function
离子通道对胰岛细胞功能的调节
- 批准号:
10477248 - 财政年份:2020
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Ion channel regulation of pancreatic islet cell function
离子通道对胰岛细胞功能的调节
- 批准号:
10664931 - 财政年份:2020
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Tuning fat cell size and obesity through SWELL1
通过 SWELL1 调节脂肪细胞大小和肥胖
- 批准号:
9917773 - 财政年份:2018
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Tuning Adipocyte Size and Obesity through SWELL1
通过 SWELL1 调节脂肪细胞大小和肥胖
- 批准号:
10649660 - 财政年份:2016
- 资助金额:
-- - 项目类别:
相似国自然基金
ALA光动力上调炎症性成纤维细胞ZFP36抑制GADD45B/MAPK通路介导光老化皮肤组织微环境重塑的作用及机制研究
- 批准号:82303993
- 批准年份:2023
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
YAP1-TEAD通过转录调控同源重组修复介导皮肤光老化的作用机制
- 批准号:82371567
- 批准年份:2023
- 资助金额:49 万元
- 项目类别:面上项目
下丘脑乳头上核-海马齿状回神经环路在运动延缓认知老化中的作用及机制研究
- 批准号:82302868
- 批准年份:2023
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
微纳核壳结构填充体系构建及其对聚乳酸阻燃、抗老化、降解和循环的作用机制
- 批准号:52373051
- 批准年份:2023
- 资助金额:50 万元
- 项目类别:面上项目
KIAA1429介导MFAP4-m6A甲基化修饰在紫外线诱导皮肤光老化中的作用和机制研究
- 批准号:82373461
- 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
SWELL1-LRRC8 mediated regulation of skeletal muscle function and metabolism
SWELL1-LRRC8 介导的骨骼肌功能和代谢调节
- 批准号:
10618270 - 财政年份:2021
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Drug Transport Mechanisms at the Blood-CSF Barrier and Effect of Aging
血脑脊液屏障的药物转运机制和衰老的影响
- 批准号:
10371411 - 财政年份:2021
- 资助金额:
-- - 项目类别:
SWELL1-LRRC8 mediated regulation of skeletal muscle function and metabolism
SWELL1-LRRC8 介导的骨骼肌功能和代谢调节
- 批准号:
10454421 - 财政年份:2021
- 资助金额:
-- - 项目类别:
SWELL1-LRRC8 mediated regulation of skeletal muscle function and metabolism
SWELL1-LRRC8 介导的骨骼肌功能和代谢调节
- 批准号:
10305237 - 财政年份:2021
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Renal sodium handling in hypertension: impact of age, sex, and dietary potassium
高血压中的肾脏钠处理:年龄、性别和膳食钾的影响
- 批准号:
10248228 - 财政年份:2020
- 资助金额:
-- - 项目类别: