Molecular and in vivo Determinants of p66Shc-Mediated ROS Function in Cardiovascular Health

p66Shc 介导的 ROS 功能在心血管健康中的分子和体内决定因素

基本信息

项目摘要

Project Summary: p66Shc is a ShcA family member whose reactive oxygen species (ROS) production and cytochrome c (cyt c) interactions impact cardiovascular pathologies including ischemia/reperfusion injuries, endothelial dysfunction, and coronary artery disease (CAD). ShcA ROS affects CAD and stroke strongly enough that its levels can predict stroke severity or determine CAD presence in patients. Although inhibiting or removing other ROS producing proteins is fatal in mice, p66Shc knockouts are beneficial, without physiological detriments or increased compensatory ROS. The Hays lab is the first to produce full-length p66Shc, putting my project in a unique position to: 1) define the mechanism of ROS production 2) validate in vitro mechanistic findings with an in vivo model by illustrating how mechanistic manipulation can benefit pathology 3) understand how p66Shc structure mediates ROS generation and cyt c interactions. Preliminary data show that p66Shc contains four intramolecular disulfide bonds involved in producing ROS, independent of metals or cofactors. To define the mechanism, I will: 1) use Danio rerio (zebrafish) human transgenic p66Shc mutants that increase or decrease ROS production, or change p66Shc localization signals in vitro as well as p66Shc knockouts to analyze post-MI wound healing rate in relation to ROS production and p66Shc localization (increased p66Shc ROS or mitochondrial localization is associated with worse outcomes) 2) determine the order in which specific cysteines pass electrons between domains during thiol disulfide exchange 3) identify physiologically relevant initial electron donor(s) that enable ROS production. I will achieve this by performing cryoinjury of zebrafish with various p66Shc genotypes, cysteine mutagenesis combined with superoxide sensitive mass spectroscopy studies, and measuring ROS produced from potential electron donors in an oxygen free environment, respectively. My project will directly impact cardiovascular disease by identifying mechanistic and structural therapeutic targets that can affect clinical outcomes for ROS-mediated pathology. Previous studies with the isolated CH2 domain, thought to be responsible for p66Shc ROS function, indicate that the CH2 domain oxidizes cyt c to generate ROS (thermodynamically unfavorable). My full-length p66Shc and isolated CH2 domain studies show that they reduce cyt c, produce ROS independent of cyt c, and inhibit cyt c's cardiolipin-induced peroxidase activity. Cyt c peroxidase inhibition is a thermodynamically acceptable explanation for the increased ROS in the aforementioned studies. I will define the structural basis and conformational dynamics of these interactions by testing p66Shc and its CH2 domain for cyt c binding, ROS activity, and by performing Hydrogen-Deuterium exchange analysis. Lastly, I will optimize the conditions currently producing 5 Å diffractable crystals to solve the first full-length structure of the ShcA family, p66Shc.
项目摘要: P66SHC是SHCA家族成员,其活性氧(ROS)产生和细胞色素C(Cyt C) 相互作用会影响心血管病理,包括缺血/再灌注损伤,内皮功能障碍, 和冠状动脉疾病(CAD)。 SHCA ROS影响了CAD和中风,足以预测其水平 中风的严重程度或确定患者的CAD存在。虽然抑制或去除其他ROS生产 蛋白质在小鼠中致命,p66SHC敲除无益,没有物理损害或增加 补偿性ros。海斯实验室是第一个生产全长P66SHC的实验室,使我的项目陷入了独特 位置为:1)定义ROS产生的机理2)验证体内的体外机械发现 通过说明机械操作如何使病理学受益3)了解p66SHC结构的模型 介导ROS产生和Cyt C相互作用。 初步数据表明,P66SHC包含四个参与产生ROS的分子内二硫键, 独立于金属或辅因子。要定义机制,我将:1)使用Danio Rerio(斑马鱼)人 转基因P66SHC突变体增加或减少ROS产生或改变p66SHC定位信号 体外以及P66SHC敲除,分析与ROS产生有关的MI后伤口愈合率 P66SHC定位(p66shc ROS或线粒体定位增加与较差的结果有关)2) 确定特定半胱氨酸在硫醇二硫化物交换过程中通过域之间通过电子的顺序 3)确定可以产生ROS的物理相关的初始电子供体。我将通过 用各种p66SHC基因型进行斑马鱼的冷冻夹,半胱氨酸诱变结合 超氧化物敏感质谱研究,并测量潜在电子供体产生的ROS 在无氧环境中。我的项目将直接通过识别来影响心血管疾病 可能影响ROS介导的病理学的临床结果的机械和结构治疗靶标。 先前对孤立的CH2结构域的研究,被认为是P66SHC ROS函数的原因,表明 CH2结构域将Cyt C氧化以产生ROS(热力学上不利)。我的全长P66SHC和 分离的CH2结构域研究表明,它们减少了Cyt C,产生与Cyt C无关的ROS,并抑制Cyt C的Cyt C。 心磷脂诱导的过氧化物酶活性。 Cyt C过氧化物酶抑制是一种热力学上可接受的 Priore物质研究中ROS增加的解释。我将定义结构性基础 通过测试P66SHC及其CH2结构域的Cyt C结合,ROS的构象动力学 活性,并通过进行氢居民交换分析。最后,我将优化当前的条件 产生5Å衍射的晶体,以求解SHCA家族的第一个全长结构P66SHC。

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 }}

Landon H. Haslem其他文献

Landon H. Haslem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('Landon H. Haslem', 18)}}的其他基金

Molecular and in vivo Determinants of p66Shc-Mediated ROS Function in Cardiovascular Health
p66Shc 介导的 ROS 功能在心血管健康中的分子和体内决定因素
  • 批准号:
    10471855
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 5.1万
  • 项目类别:
Molecular and in vivo Determinants of p66Shc-Mediated ROS Function in Cardiovascular Health
p66Shc 介导的 ROS 功能在心血管健康中的分子和体内决定因素
  • 批准号:
    10059139
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 5.1万
  • 项目类别:

相似国自然基金

氨基酸结合和解离Ubr1的调控机制研究
  • 批准号:
    32300990
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
支链氨基酸转氨酶1在核心结合因子急性髓细胞白血病中的异常激活与促进白血病发生的分子机制研究
  • 批准号:
    82370178
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    48 万元
  • 项目类别:
    面上项目
精准挖掘水稻生长素受体OsAFB4结合生长素类除草剂的关键氨基酸靶点
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
嗜热子囊菌TaAA9A关键氨基酸介导的结晶纤维素结合与降解机制
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
精准挖掘水稻生长素受体OsAFB4结合生长素类除草剂的关键氨基酸靶点
  • 批准号:
    32201834
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    30.00 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

Designing novel therapeutics for Alzheimer’s disease using structural studies of tau
利用 tau 蛋白结构研究设计治疗阿尔茨海默病的新疗法
  • 批准号:
    10678341
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 5.1万
  • 项目类别:
Biophysical, Structural, and Cellular Dissection of COPI-Dependent Retrograde Trafficking Using a Coronavirus Toolkit
使用冠状病毒工具包对 COPI 依赖性逆行贩运进行生物物理、结构和细胞解剖
  • 批准号:
    10646999
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 5.1万
  • 项目类别:
Structurally engineered N-acyl amino acids for the treatment of NASH
用于治疗 NASH 的结构工程 N-酰基氨基酸
  • 批准号:
    10761044
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 5.1万
  • 项目类别:
The Role of Glycosyl Ceramides in Heart Failure and Recovery
糖基神经酰胺在心力衰竭和恢复中的作用
  • 批准号:
    10644874
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 5.1万
  • 项目类别:
Protein tyrosine phosphatase non-receptor 14 in vascular stability and remodeling
蛋白酪氨酸磷酸酶非受体 14 在血管稳定性和重塑中的作用
  • 批准号:
    10660507
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 5.1万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了