Nutrient-sensor O-GlcNAc Transferase Regulation of Autophagy in Homeostatis of Pancreatic Beta-cell Mass and Function

营养传感器 O-GlcNAc 转移酶对胰腺 β 细胞质量和功能稳态中自噬的调节

基本信息

  • 批准号:
    10907874
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 23.25万
  • 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:
    2023-09-08 至 2024-08-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

PROJECT SUMMARY/ABSTRACT O-GlcNAc transferase (OGT) is a nutrient and stress sensor protein highly expressed in pancreatic β-cells. This enzyme exclusively catalyzes the post-translational glycosylation of target cytosolic and nucleic proteins (O- GlcNAcylation). β-cell OGT knockout mice develop severe diabetic phenotype, suggesting that OGT is crucial in shaping glucose homeostasis. The long-term goal of this research is to understand the mechanisms of how protein O-GlcNAcylation shape β-cell health and function. O-GlcNAcylation, mTORC1 and AMPK signaling are dysregulated in many diseases including Type 2 diabetes. Although we have made advancements in our understanding of the roles of nutrient sensor proteins mTORC1, AMPK, and OGT by studying them independently, how they crosstalk in vivo is largely unknown. Our research work for the past six years reveal that OGT promotes optimal β-cell health through its ability to sense nutrient levels and orchestrate a cohesive cellular response to maintain β-cell mass and elicit sufficient insulin release. In this current proposal, we will test the main hypothesis that OGT elicits crosstalk with mTORC1 and AMPK, and their downstream target ULK, to negatively regulate autophagy to maintain β-cell mass and function homeostasis. Diabetes is associated with dysregulated autophagy in β-cells and interventions ameliorating autophagy homeostasis could be beneficial in reducing functional impairments in islets caused by glucolipotoxicity. We will leverage innovative in vivo models with increased or reduced function of OGT, mTORC1, AMPK, and ULK to test the crosstalk among these nutrient-sensor proteins regulating autophagy-dependent β-cell function and mitochondrial homeostasis. Specific Aim 1: To delineate molecular mechanisms through which OGT regulates mTORC1 signaling in β-cells. Specific Aim 2: To delineate the role of OGT on autophagy in β- cells. This new proposal is innovative because there are currently no studies linking OGT and mTORC1 crosstalk in pancreatic islets and their regulation of autophagy-dependent β-cell mass and insulin secretion. A greater understanding of the complex interactions between major nutrient and stress sensors OGT, mTOR and AMPK signaling is critical in optimizing β-cell health. Our results will reveal the central function of OGT as a master orchestrator of nutrient signaling pathways in β-cells that may be valuable targets for β-cells preservation, providing new therapeutic models for treating patients with diabetes.
项目概要/摘要 O-GlcNAc 转移酶 (OGT) 是一种在胰腺 β 细胞中高度表达的营养和应激传感器蛋白。 该酶专门催化目标胞浆蛋白和核酸蛋白的翻译后糖基化(O- β细胞 OGT 基因敲除小鼠出现严重的糖尿病表型,表明 OGT 在糖尿病中发挥着至关重要的作用。 这项研究的长期目标是了解其机制。 蛋白质 O-GlcNAc 基化影响 β 细胞的健康和功能,mTORC1 和 AMPK 信号传导。 尽管我们在包括 2 型糖尿病在内的许多疾病中都出现了失调。 通过研究营养传感器蛋白 mTORC1、AMPK 和 OGT 来了解它们的作用 独立地,它们在体内如何相互影响在很大程度上是未知的。我们过去六年的研究工作揭示了这一点。 OGT 通过其感知营养水平和协调一致的能力来促进最佳 β 细胞健康 在当前的提案中,我们将通过细胞反应来维持β细胞质量并引起足够的胰岛素释放。 检验 OGT 引发与 mTORC1 和 AMPK 及其下游串扰的主要假设 靶向 ULK,负向调节自噬以维持 β 细胞质量和功能稳态。 与 β 细胞自噬失调和改善自噬稳态的干预措施有关 可能有益于减少糖脂毒性引起的胰岛功能损伤。 创新的体内模型,增加或减少 OGT、mTORC1、AMPK 和 ULK 的功能,以测试 这些营养传感器蛋白之间的串扰调节自噬依赖性β细胞功能 具体目标 1:描述 OGT 的分子机制。 调节 β 细胞中的 mTORC1 信号传导 具体目标 2:描述 OGT 对 β 细胞自噬的作用。 这项新提议具有创新性,因为目前还没有将 OGT 和 mTORC1 联系起来的研究。 胰岛中的串扰及其对自噬依赖性 β 细胞质量和胰岛素分泌的调节 A。 更好地了解主要营养和压力传感器 OGT、mTOR 和 AMPK 信号传导对于优化 β 细胞健康至关重要,我们的结果将揭示 OGT 作为细胞因子的核心功能。 β细胞营养信号通路的主要协调者,可能是β细胞保存的有价值的目标, 为治疗糖尿病患者提供新的治疗模式。

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 }}

Emilyn Alejandro其他文献

Emilyn Alejandro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('Emilyn Alejandro', 18)}}的其他基金

Placental Insulin Signaling and mTOR Nutrient-Sensing Programming of Offspring Metabolic Health
胎盘胰岛素信号传导和 mTOR 营养感应编程对后代代谢健康的影响
  • 批准号:
    10679756
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 23.25万
  • 项目类别:
Placental Insulin Signaling and mTOR Nutrient-Sensing Programming of Offspring Metabolic Health
胎盘胰岛素信号传导和 mTOR 营养感应编程对后代代谢健康的影响
  • 批准号:
    10625938
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 23.25万
  • 项目类别:
Innate Immune Complement System and Developmental Programming of Functional β Cell Mass
先天免疫补体系统和功能性β细胞群的发育编程
  • 批准号:
    10194574
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 23.25万
  • 项目类别:
The role of O-linked N-Acetylglucosamine Homeostasis in Pancreatic Beta-cell Development and Function
O-连接的 N-乙酰氨基葡萄糖稳态在胰腺 β 细胞发育和功能中的作用
  • 批准号:
    10158468
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 23.25万
  • 项目类别:
The role of O-linked N-Acetylglucosamine Homeostasis in Pancreatic Beta-cell Development and Function
O-连接的 N-乙酰氨基葡萄糖稳态在胰腺 β 细胞发育和功能中的作用
  • 批准号:
    10406255
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 23.25万
  • 项目类别:
The role of O-linked N-Acetylglucosamine Homeostasis in Pancreatic Beta-cell Development and Function
O-连接的 N-乙酰氨基葡萄糖稳态在胰腺 β 细胞发育和功能中的作用
  • 批准号:
    9922900
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 23.25万
  • 项目类别:
O-linked-N-acetylglucosamine Post-translational Modification in Pancreatic Beta-cells Regulating ER Stress and Mitochondrial Function
胰腺β细胞中的O-连接-N-乙酰氨基葡萄糖翻译后修饰调节内质网应激和线粒体功能
  • 批准号:
    9387765
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 23.25万
  • 项目类别:
Mechanisms of Developmental Programing of beta-cell Susceptibility to Glucolipotoxicity
β细胞对糖脂毒性敏感性的发育规划机制
  • 批准号:
    9285779
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 23.25万
  • 项目类别:
Mechanisms of Developmental Programing of beta-cell Susceptibility to Glucolipotoxicity
β细胞对糖脂毒性敏感性的发育规划机制
  • 批准号:
    8804376
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 23.25万
  • 项目类别:
Mechanisms of Developmental Programing of beta-cell Susceptibility to Glucolipotoxicity
β细胞对糖脂毒性敏感性的发育规划机制
  • 批准号:
    9176214
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 23.25万
  • 项目类别:

相似国自然基金

AMPK通过调控Smurf1的SUMO化抑制创伤性异位骨化的研究
  • 批准号:
    31900852
  • 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
血管微环境中内皮细胞AMPK抑制心肌纤维化的功能与机制研究
  • 批准号:
    81800273
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    21.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
基于AMPK-FXR-BSEP介导的齐墩果酸所致胆汁淤积性肝损伤作用机制研究
  • 批准号:
    81760678
  • 批准年份:
    2017
  • 资助金额:
    35.0 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
基于AMPK信号通路研究菝葜黄酮调控脂类代谢分子机制
  • 批准号:
    81760157
  • 批准年份:
    2017
  • 资助金额:
    32.0 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
PRKAG2基因自发新突变K485E引起心脏电生理异常的机制研究
  • 批准号:
    81400259
  • 批准年份:
    2014
  • 资助金额:
    23.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

Regulation of CSE-Derived Hydrogen Sulfide in the Heart
CSE 衍生的硫化氢在心脏中的调节
  • 批准号:
    10659832
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 23.25万
  • 项目类别:
Deciphering the Role of AMPK in Doxorubicin Cardiotoxicity
解读 AMPK 在阿霉素心脏毒性中的作用
  • 批准号:
    10580326
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 23.25万
  • 项目类别:
Development of caspase-6 inhibitors for treatment of NASH
开发治疗 NASH 的 caspase-6 抑制剂
  • 批准号:
    10608905
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 23.25万
  • 项目类别:
The non-canonical Collagen I-DDR1 signaling regulating protein synthesis during metastasis
非经典胶原蛋白 I-DDR1 信号在转移过程中调节蛋白质合成
  • 批准号:
    10607947
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 23.25万
  • 项目类别:
Endothelial Metabolic Reprogramming by Interferon-gamma in Coronary Artery Disease
干扰素γ在冠状动脉疾病中的内皮代谢重编程
  • 批准号:
    10662850
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 23.25万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了