Molecular steps in TAO kinase regulation

TAO 激酶调节的分子步骤

基本信息

  • 批准号:
    10473664
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 32.8万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2021
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2021-09-01 至 2023-08-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Despite their discovery over 20 years ago, TAO protein kinases (TAO1-3) remain understudied. In particular, we lack an understanding of the mechanisms regulating TAO activation, how they recognize substrates, and how these kinases contribute to key physiological processes. We originally identified TAOs through a large- scale effort to find membrane proximal components of MAPK cascades and showed that TAOs are MAP3Ks in the p38 pathway. Recent work now reveals that TAOs are essential for schistosome and viral infections and viral RNA processing and export from the nucleus. These findings suggest that TAOs are drug targets for a range of pathophysiological conditions and beg for a greater understanding of how their activities are controlled. Here, we propose to develop a paradigm for the biochemical regulation of TAO protein kinases through their integration with phosphoprotein phosphatase 1 (PP1). These results should advance future drug discovery efforts to provide new therapeutic entry points for treating a range of diverse pathological conditions. An obstacle in realizing their therapeutic potential is the limited knowledge of their regulation and partners. In searching for regulatory interactions, we found that TAOs directly bind PP1 and its R7 regulatory subunit. While PP1 dephosphorylates half the proteins in the cell, its activity is largely restricted within heteromeric complexes by regulatory subunits. Recent literature indicates that R7 maintains PP1 in an inactive state. We propose that TAOs modulate PP1 phosphatase activity via direct interactions and by R7 phosphorylation. The connection with PP1 offers TAOs wide opportunities to impact cellular control mechanisms. Our specific aims are to 1) determine how the TAO-PP1 complex regulates TAO activity; and 2) determine how TAO through R7 regulates PP1 activity. Biochemical and cell biological studies will take advantage of a model of a TAO2-PP1 complex based on our crystal structure of the TAO2 kinase domain that shows the PP1 binding motif on TAO. The relevance of this interaction is supported by our recent work revealing co-localization of TAO2 and PP1 in structures in the nucleus and the cytoplasm. Our extensive experience in identifying and characterizing TAOs, determining the structure of the TAO kinase domain, identifying chemically tractable inhibitors, and elucidating TAO-dependent pathways, since our discovery of these kinases, puts us in a unique position to determine biochemical processes that will provide a foundation for TAO kinases as subjects of drug development.
尽管 TAO 蛋白激酶 (TAO1-3) 已在 20 多年前被发现,但人们对其的研究仍然不足。特别是,我们缺乏对调节 TAO 激活的机制、它们如何识别底物以及这些激酶如何促进关键生理过程的了解。我们最初通过大规模努力寻找 MAPK 级联的膜近端成分来识别 TAO,并表明 TAO 是 p38 途径中的 MAP3K。最近的研究表明,TAO 对于血吸虫和病毒感染以及病毒 RNA 加工和从细胞核输出至关重要。这些发现表明,TAO 是一系列病理生理状况的药物靶标,需要更好地了解它们的活性是如何控制的。在这里,我们建议通过 TAO 蛋白激酶与磷蛋白磷酸酶 1 (PP1) 的整合来开发 TAO 蛋白激酶生化调节的范例。这些结果将推动未来的药物发现工作,为治疗一系列不同的病理状况提供新的治疗切入点。实现其治疗潜力的一个障碍是对其监管和合作伙伴的了解有限。在寻找调控相互作用时,我们发现 TAO 直接结合 PP1 及其 R7 调控亚基。 虽然 PP1 使细胞中一半的蛋白质去磷酸化,但其活性在很大程度上受到调节亚基的异聚复合物的限制。最近的文献表明,R7 使 PP1 保持在非活性状态。我们认为 TAO 通过直接相互作用和 R7 磷酸化来调节 PP1 磷酸酶活性。与 PP1 的连接为 TAO 提供了影响细胞控制机制的广泛机会。我们的具体目标是 1) 确定 TAO-PP1 复合物如何调节 TAO 活性; 2) 确定 TAO 如何通过 R7 调节 PP1 活性。生化和细胞生物学研究将利用基于我们的 TAO2 激酶结构域晶体结构的 TAO2-PP1 复合物模型,该结构显示了 TAO 上的 PP1 结合基序。我们最近的工作揭示了 TAO2 和 PP1 在细胞核和细胞质结构中的共定位,支持了这种相互作用的相关性。自从我们发现这些激酶以来,我们在识别和表征 TAO、确定 TAO 激酶结构域的结构、识别化学上可处理的抑制剂以及阐明 TAO 依赖性途径方面拥有丰富的经验,这使我们在确定生化过程方面处于独特的地位,这些过程将提供为 TAO 激酶作为药物开发主题奠定了基础。

项目成果

期刊论文数量(1)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Navigating the ERK1/2 MAPK Cascade.
导航 ERK1/2 MAPK 级联。
  • DOI:
  • 发表时间:
    2023-10-20
  • 期刊:
  • 影响因子:
    5.5
  • 作者:
    Martin;Cobb, Melanie H
  • 通讯作者:
    Cobb, Melanie H
{{ 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 }}

MELANIE H. COBB其他文献

MELANIE H. COBB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('MELANIE H. COBB', 18)}}的其他基金

Molecular steps in TAO kinase regulation
TAO 激酶调节的分子步骤
  • 批准号:
    10185032
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 32.8万
  • 项目类别:
WNK and TGF-beta in Endothelial Migration
WNK 和 TGF-β 在内皮迁移中的作用
  • 批准号:
    9765942
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 32.8万
  • 项目类别:
WNK and TGF-beta in Endothelial Migration
WNK 和 TGF-β 在内皮迁移中的作用
  • 批准号:
    10407961
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 32.8万
  • 项目类别:
WNK and TGF-beta in Endothelial Migration
WNK 和 TGF-β 在内皮迁移中的作用
  • 批准号:
    9918969
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 32.8万
  • 项目类别:
Mitotic Checkpoint Regulators in Insulin Signaling
胰岛素信号传导中的有丝分裂检查点调节剂
  • 批准号:
    9980928
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 32.8万
  • 项目类别:
Kinase Regulation of Nuclear Speckle Function and Splicing during Influenza Virus Infection
流感病毒感染期间核斑点功能和剪接的激酶调节
  • 批准号:
    10491841
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 32.8万
  • 项目类别:
Kinase Regulation of Nuclear Speckle Function and Splicing during Influenza Virus Infection
流感病毒感染期间核斑点功能和剪接的激酶调节
  • 批准号:
    10685340
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 32.8万
  • 项目类别:
Kinase Regulation of Nuclear Speckle Function and Splicing during Influenza Virus Infection
流感病毒感染期间核斑点功能和剪接的激酶调节
  • 批准号:
    10390520
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 32.8万
  • 项目类别:
Cellular Networks in Cancer Program
癌症计划中的蜂窝网络
  • 批准号:
    10693205
  • 财政年份:
    2010
  • 资助金额:
    $ 32.8万
  • 项目类别:
Cellular Networks in Cancer Program
癌症计划中的蜂窝网络
  • 批准号:
    10170612
  • 财政年份:
    2010
  • 资助金额:
    $ 32.8万
  • 项目类别:

相似国自然基金

新型微管蛋白秋水仙碱结合位点和PARP-1双靶抑制剂的设计、合成及抗三阴性乳腺癌研究
  • 批准号:
    82304285
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
川芎根ZIP镉转运蛋白及其金属中心位点与镉(Ⅱ)配体结合的平衡解离常数研究
  • 批准号:
    82373986
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49 万元
  • 项目类别:
    面上项目
大丽轮枝菌CFEM蛋白利用铁元素结合位点变异操控寄主免疫机制研究
  • 批准号:
    32302327
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
多房棘球绦虫钙网蛋白EmCRT与补体重要组分C1q结合位点的定位及功能研究
  • 批准号:
    82360403
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    32 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
ABHD6与AMPA受体结合位点的鉴定及该位点在AMPA受体转运和功能调控中的作用研究
  • 批准号:
    32300794
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

Small Molecule Degraders of Tryptophan 2,3-Dioxygenase Enzyme (TDO) as Novel Treatments for Neurodegenerative Disease
色氨酸 2,3-双加氧酶 (TDO) 的小分子降解剂作为神经退行性疾病的新疗法
  • 批准号:
    10752555
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 32.8万
  • 项目类别:
Prophylactic Immunotherapy for Marburg Virus Disease Outbreak Control
控制马尔堡病毒病暴发的预防性免疫治疗
  • 批准号:
    10697211
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 32.8万
  • 项目类别:
Dissecting the logic of mammalian gene regulation using synthetic biology and single-cell sequencing
使用合成生物学和单细胞测序剖析哺乳动物基因调控的逻辑
  • 批准号:
    10696717
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 32.8万
  • 项目类别:
Biology the initiator: Harnessing Reactive Oxygen Species for Biocompatible Polymerization
生物学引发者:利用活性氧进行生物相容性聚合
  • 批准号:
    10667740
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 32.8万
  • 项目类别:
Elucidating the Host Metabolic Response to Consumption of Kombucha-associated Microorganisms
阐明宿主对康普茶相关微生物消耗的代谢反应
  • 批准号:
    10678132
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 32.8万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了