ArpC3-mediated actin remodeling in insulin granule exocytosis and diabetes

ArpC3 介导的肌动蛋白重塑在胰岛素颗粒胞吐作用和糖尿病中的作用

基本信息

  • 批准号:
    10583734
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 39万
  • 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:
    2023-01-01 至 2026-12-31
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

PROJECT SUMMARY Insulin secretion deficiency is a hallmark of diabetes. In this process, the cortical actin of β cells has recently been recognized as a critical player contributing to diabetes pathogenesis. β cells from type-2 diabetes (T2D) patients show significant signaling alteration associated with cortical actin remodeling, and restoring such abnormality rescues insulin secretion to normal levels. Cortical actin is thought initially as a simple barrier to prevent insulin secretion, but recent studies challenge this view and imply an active role. Mounting evidence further indicates that cortical actin is a converging point and effector of multiple metabolic signals in β cells. However, the molecule and nanostructure basis of its remodeling remains unresolved. Addressing this question becomes imperative to understanding the regulation of insulin secretion and developing new therapeutics to restore β cell function in T2D. This proposal will investigate ArpC3, a gene encoding a subunit of the Arp2/3 complex that dictates actin filament branching and cortical remodeling. Although multiple signaling pathways converge on Arp2/3, the mechanism downstream Arp2/3 activity to regulate insulin secretion remains unknown. Based on recent progress in the field and our new data on β cell imaging and functional assays, we hypothesize that ArpC3-dependent actin polymerization regulates insulin exocytosis by driving the local cortical actin disassembly-reassembly cycles. Through this remodeling, cortical actin filaments may actively coordinate the critical steps of granule trafficking and insulin secretion. We have assembled a team of investigators with expertise in diabetes, β cell biology, vesicle trafficking, and super-resolution microscopy to test this hypothesis. We will focus on three specific aims. First, determine the in vivo role of ArpC3-mediated cortical actin remodeling in insulin secretion and glucose homeostasis. We have generated a new mouse model where ArpC3 is deleted selectively in adult β cells to ablate Arp2/3 activity and cortical actin branching. Second, define ArpC3 function in cortical actin nano-remodeling and its role in insulin granule recruitment, docking, and exocytosis. Third, evaluate the role of cortical actin branching in human β cells and its dysfunction in T2D patients. The results from this work will fill a long-standing knowledge gap between cortical actin remodeling and insulin secretion, providing mechanistic insights into T2D pathogenesis induced by cortical actin dysfunction.
项目摘要 胰岛素分泌缺乏是糖尿病的标志。在此过程中,β细胞的皮质肌动蛋白最近具有 被认为是促成糖尿病发病机理的关键参与者。来自2型糖尿病的β细胞(T2D) 患者显示出与皮质肌动蛋白重塑相关的显着信号传导改变,并恢复 异常将胰岛素分泌升至正常水平。皮质肌动蛋白最初被认为是 防止胰岛素分泌,但最近的研究挑战了这一观点,暗示着积极的作用。越来越多的证据 进一步表明皮质肌动蛋白是β细胞中多个代谢信号的融合点和效应因子。 但是,其重塑的分子和纳米结构基础仍未解决。解决这个问题 必须了解对胰岛素分泌的调节并开发新的治疗剂 恢复T2D中的β细胞功能。该建议将研究ARPC3,该基因编码ARP2/3的亚基 决定肌动蛋白细丝分支和皮质重塑的复合物。虽然多个信号通路 在ARP2/3上收敛,调节胰岛素分泌的下游ARP2/3活性仍然未知。 根据该领域的最新进展以及我们有关β细胞成像和功能测定的新数据,我们假设 ARPC3依赖性肌动蛋白聚合通过驱动局部皮质肌动蛋白来调节胰岛素胞吐作用 拆卸复合周期。通过这种重塑,皮质肌动蛋白丝可以主动协调 颗粒贩运和胰岛素分泌的关键步骤。我们已经组建了一个调查员团队 糖尿病,β细胞生物学,囊泡运输和超分辨率显微镜的专业知识,以检验该假设。 我们将重点关注三个特定目标。首先,确定ARPC3介导的皮质肌动蛋白重塑的体内作用 在胰岛素分泌和葡萄糖稳态中。我们已经生成了删除ARPC3的新鼠标模型 在成年β细胞中有选择地消除ARP2/3活性和皮质肌动蛋白分支。第二,定义ARPC3功能 在皮质肌动蛋白纳米复制中,其在胰岛素颗粒募集,对接和胞吐作用中的作用。第三, 评估皮质肌动蛋白在人β细胞中的作用及其在T2D患者中的功能障碍。结果 这项工作将填补皮质肌动蛋白重塑与胰岛素分泌之间的长期知识差距 对皮质肌动蛋白功能障碍引起的T2D发病机理的机械洞察力。

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 }}

Xuelin Lou其他文献

Xuelin Lou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('Xuelin Lou', 18)}}的其他基金

Understanding the degeneration of axon and nerve terminals in Alzheimer's disease and related dementia brain
了解阿尔茨海默病和相关痴呆大脑中轴突和神经末梢的变性
  • 批准号:
    10661457
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 39万
  • 项目类别:
Dynamin function in pancreatic beta-cell autophagy
胰腺 β 细胞自噬中的动力功能
  • 批准号:
    10693338
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 39万
  • 项目类别:
Dynamin function in beta cell autophagy
β 细胞自噬中的动力功能
  • 批准号:
    10473913
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 39万
  • 项目类别:
Exocytosis-endocytosis coupling at presynaptic terminals
突触前末端的胞吐作用-内吞作用耦合
  • 批准号:
    9673997
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 39万
  • 项目类别:
Regulated exocytosis and endocytosis coupling in pancreatic endocrine cells
胰腺内分泌细胞中胞吐作用和内吞作用耦合的调节
  • 批准号:
    8875671
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 39万
  • 项目类别:
Regulated exocytosis and endocytosis coupling in pancreatic endocrine cells
胰腺内分泌细胞中胞吐作用和内吞作用耦合的调节
  • 批准号:
    8501443
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 39万
  • 项目类别:
Regulated exocytosis and endocytosis coupling in pancreatic endocrine cells
胰腺内分泌细胞中胞吐作用和内吞作用耦合的调节
  • 批准号:
    8690043
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 39万
  • 项目类别:
Regulated exocytosis and endocytosis coupling in pancreatic endocrine cells
胰腺内分泌细胞中胞吐作用和内吞作用耦合的调节
  • 批准号:
    8219529
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 39万
  • 项目类别:
Regulated exocytosis and endocytosis coupling in pancreatic endocrine cells
胰腺内分泌细胞中胞吐作用和内吞作用耦合的调节
  • 批准号:
    8338909
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 39万
  • 项目类别:

相似海外基金

Multiscale tendon damage and aberrant cellular responses in an in vivo model of tendinosis
肌腱变性体内模型中的多尺度肌腱损伤和异常细胞反应
  • 批准号:
    10687977
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 39万
  • 项目类别:
Multiscale tendon damage and aberrant cellular responses in an in vivo model of tendinosis
肌腱变性体内模型中的多尺度肌腱损伤和异常细胞反应
  • 批准号:
    10343017
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 39万
  • 项目类别:
Mechanism of Csk signaling in lacrimal gland morphogenesis
Csk信号在泪腺形态发生中的机制
  • 批准号:
    10318087
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 39万
  • 项目类别:
Fibroblast heterogeneity in pulmonary fibrosis
肺纤维化中成纤维细胞的异质性
  • 批准号:
    10586072
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 39万
  • 项目类别:
Mechanism of Csk signaling in lacrimal gland morphogenesis
Csk信号在泪腺形态发生中的机制
  • 批准号:
    9913637
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 39万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了