Dynamics of Signaling Pathways: Mechanism and Function

信号通路的动力学:机制和功能

基本信息

  • 批准号:
    7807436
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 33.39万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2009
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2009-09-30 至 2011-08-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

DESCRIPTION (provided by applicant): Although the p53 signaling pathway is perhaps one of the best studied pathways in the human cell, there are many open questions related to its regulation and function. We understand a great deal about specific protein- protein interactions in the pathway, but we understand little about the overall relationship between input (damage and stress signals) and output (cellular outcomes ranging from cell growth to cell death), and the kinetics of the response that determines these relationships. The supplementary funding I request here would allow my lab to take two novel approaches to these questions. In Aim 1, we will follow up on a recent discovery, made using long-term single-cell imaging, that p53 shows spontaneous pulses in the absence of external DNA damage. These pulses appear to be connected to the cell cycle and we therefore suspect that they reflect spontaneous damage during DNA replication or mitosis. We will ask what triggers p53 spontaneous pulses and what controls their shape and timing. We will use a system we have developed for quantifying the amount of double-stranded DNA breaks in live cells to determine whether p53 spontaneous pulses correlate with spontaneous DNA damage during cellular growth and division. We will use chemical and genetic perturbation to test which regulators initiate and control p53 spontaneous pulses. Understanding the regulation of p53 spontaneous pulses will give us the tools to manipulate them, and to develop approaches to understand their function. It is possible that these spontaneous p53 pulses have an important role in preventing the build-up of DNA damage in unstressed cells - a previously unappreciated feature of p53's activity. We have preliminary data showing that p53 pulses in non-stressed conditions do not activate p21 and only a subset of the cells activates p21 in response to irradiation. We suspect that this is due to differences in the post-translational modifications on p53 in these cells. In Aim 2 we will use chemical and genetic perturbations to force, or prevent specific p53 modifications and test the effect on p21 dynamics and on cell fate using live cell imaging. We will also determine the post-translational modification of p53 during the first and second pulse and will use flow cytometry to sort and isolate cells that activate p21 versus cells that do not. We will then use mass spectrometry to determine which p53 modifications occur in these different populations. This will allow us, for the first time, to take an unbiased approach for connecting combinations of p53 modifications with the activation of its specific target genes. PUBLIC HEALTH RELEVANCE: Our study will provide new insights into the control and manipulation of the p53 pathway, perhaps the most important pathway protecting human cells against the development of cancer. These studies will give a deeper understanding of the biological mechanisms and function of p53, and will provide a prototype for the analysis, description, and understanding of the dynamics of other signaling pathways in single living human cells.
描述(由申请人提供):尽管p53信号通路可能是人类细胞中研究最佳的途径之一,但有许多与其调节和功能有关的开放问题。我们对途径中特定蛋白质蛋白相互作用的广泛了解,但是我们对输入(损伤和应力信号)和输出(从细胞生长到细胞死亡的细胞结局)之间的总体关系以及决定这些关系的反应的动力学知之甚少。我在这里要求的补充资金将允许我的实验室对这些问题采取两种新颖的方法。在AIM 1中,我们将跟进使用长期单细胞成像进行的最近发现,即在没有外部DNA损伤的情况下,p53显示自发脉冲。这些脉冲似乎与细胞周期有关,因此我们怀疑它们反映了在DNA复制或有丝分裂过程中自发损害。我们将询问是什么触发了P53自发脉冲,什么控制其形状和时机。我们将使用开发的系统来量化活细胞中双链DNA断裂的量,以确定p53自发脉冲在细胞生长和分裂过程中是否与自发性DNA损伤相关。我们将使用化学和遗传扰动来测试哪种调节剂启动和控制p53自发脉冲。了解p53自发脉冲的调节将为我们提供操纵它们的工具,并开发出理解其功能的方法。这些自发的p53脉冲可能在防止无数细胞中DNA损伤的形成中具有重要作用,这是p53活性的先前未欣赏的特征。我们有初步数据表明,在非压力条件下p53脉冲不会激活p21,只有一部分细胞会激活p21,以响应照射。我们怀疑这是由于这些细胞中p53的翻译后修饰的差异。在AIM 2中,我们将使用化学和遗传扰动来迫使或防止特定的p53修饰,并使用活细胞成像测试对P21动力学和对细胞命运的影响。我们还将在第一脉冲和第二个脉冲期间确定p53的翻译后修饰,并将使用流式细胞仪进行分类和分离细胞,从而激活p21与没有的细胞。然后,我们将使用质谱法来确定这些不同人群中发生了哪些p53修改。这将使我们首次采用公正的方法,将p53修饰的组合与其特定靶基因的激活联系起来。 公共卫生相关性:我们的研究将为p53途径的控制和操纵提供新的见解,这可能是保护人类细胞免受癌症发展的最重要途径。这些研究将对p53的生物学机制和功能有更深入的了解,并为单个活着的人类细胞中其他信号通路的动力学提供了一个原型,以用于分析,描述和理解。

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 }}

Galit Lahav其他文献

Galit Lahav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('Galit Lahav', 18)}}的其他基金

Dynamics, Regulation and Function of p53 in Single Cells
单细胞中 p53 的动态、调控和功能
  • 批准号:
    10434169
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 33.39万
  • 项目类别:
Dynamics, Regulation and Function of p53 in Single Cells
单细胞中 p53 的动态、调控和功能
  • 批准号:
    10321563
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 33.39万
  • 项目类别:
Dynamics, Regulation and Function of p53 in Single Cells
单细胞中 p53 的动态、调控和功能
  • 批准号:
    10728416
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 33.39万
  • 项目类别:
Dynamics, Regulation and Function of p53 in Single Cells
单细胞中 p53 的动态、调控和功能
  • 批准号:
    10538556
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 33.39万
  • 项目类别:
Dynamics, Regulation and Function of p53 in Single Cells
单细胞中 p53 的动态、调控和功能
  • 批准号:
    10534806
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 33.39万
  • 项目类别:
Dynamics, Regulation and Function of p53 in Single Cells
单细胞中 p53 的动态、调控和功能
  • 批准号:
    10796079
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 33.39万
  • 项目类别:
Dynamics of Signaling Pathways: Mechanism and Function
信号通路的动力学:机制和功能
  • 批准号:
    8214599
  • 财政年份:
    2008
  • 资助金额:
    $ 33.39万
  • 项目类别:
Dynamics of Signaling Pathways: Mechanism and Function
信号通路的动力学:机制和功能
  • 批准号:
    7371188
  • 财政年份:
    2008
  • 资助金额:
    $ 33.39万
  • 项目类别:
Dynamics of Signaling Pathways: Mechanism and Function
信号通路的动力学:机制和功能
  • 批准号:
    8840265
  • 财政年份:
    2008
  • 资助金额:
    $ 33.39万
  • 项目类别:
Dynamics of Signaling Pathways: Mechanism and Function
信号通路的动力学:机制和功能
  • 批准号:
    9381247
  • 财政年份:
    2008
  • 资助金额:
    $ 33.39万
  • 项目类别:

相似国自然基金

VNN1通过内质网非折叠蛋白应激介导单核巨噬细胞凋亡影响创伤患者脓毒症发生的机制研究
  • 批准号:
    82372549
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    48 万元
  • 项目类别:
    面上项目
草鱼贮藏过程肌细胞凋亡对鱼肉品质的影响机制研究
  • 批准号:
    32372397
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50 万元
  • 项目类别:
    面上项目
MLCK1介导细胞凋亡和自噬影响炎症性肠病进展
  • 批准号:
    82370568
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49 万元
  • 项目类别:
    面上项目
EHMT1通过CBX4/MLKL轴调控心肌细胞坏死性凋亡影响心肌缺血再灌注损伤的机制研究
  • 批准号:
    82370288
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49 万元
  • 项目类别:
    面上项目
应激颗粒自噬对低氧诱导猪卵泡颗粒细胞凋亡的影响及机制研究
  • 批准号:
    32302741
  • 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

Resident Memory T cells in Chronic Kidney Disease
慢性肾脏病中的常驻记忆 T 细胞
  • 批准号:
    10676628
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 33.39万
  • 项目类别:
Functional role of Sec20, a BH3 and Secretory (Sec) domain protein, in neurons and its relevance to a motor neuron disease in Drosophila
Sec20(一种 BH3 和分泌 (Sec) 结构域蛋白)在神经元中的功能作用及其与果蝇运动神经元疾病的相关性
  • 批准号:
    10635856
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 33.39万
  • 项目类别:
Investigating the role of CSF production and circulation in aging and Alzheimer's disease
研究脑脊液产生和循环在衰老和阿尔茨海默病中的作用
  • 批准号:
    10717111
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 33.39万
  • 项目类别:
Role of secreted cystine-knot proteins in Histoplasma-host interactions
分泌型胱氨酸结蛋白在组织胞浆菌-​​宿主相互作用中的作用
  • 批准号:
    10681823
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 33.39万
  • 项目类别:
Molecular origins and evolution to chemoresistance in germ cell tumors
生殖细胞肿瘤中化学耐药性的分子起源和进化
  • 批准号:
    10443070
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 33.39万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了