Mapping mu agonist-induced receptor-protein interactions for OPRM1 7TM variants
绘制 OPRM1 7TM 变体 mu 激动剂诱导的受体-蛋白质相互作用图谱
基本信息
- 批准号:9788403
- 负责人:
- 金额:$ 22.96万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:
- 财政年份:2018
- 资助国家:美国
- 起止时间:2018-09-30 至 2020-08-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:AffectAgonistAnimalsBiotinBrainC-terminalCell modelCell physiologyCellsClinicalComplexCorpus striatum structureCoupledCouplingDependenceEngineeringExonsFutureG-Protein-Coupled ReceptorsGTP-Binding ProteinsHeroinHumanIn VitroInbred MouseKnockout MiceLengthMapsMediatingMethodsModelingMolecularMorphineMorphine DependenceNeuronsOpioidOpioid AnalgesicsPeroxidasesPharmacologyPhosphorylationPhosphotransferasesPhysical DependencePhysiologicalPlayProteomicsRIPK1 geneRNA InterferenceRNA SplicingReceptor GeneReceptor SignalingRewardsRodentRoleSet proteinSignal PathwaySignal TransductionSorting - Cell MovementStimulusStructure of thyroid parafollicular cellTailTechniquesTechnologyTestingTimeTransfectionVariantascorbatein vivoinsightknock-downmRNA Precursormorphine tolerancemouse modelmu opioid receptorsopioid useprotein protein interactionreceptorreceptor functionrecruitresponse
项目摘要
Project Summary/Abstract
Morphine and most clinically used opioid analgesics, as well as heroin, act primarily through mu opioid
receptors. The single-copy mu opioid receptor gene (OPRM1) undergoes extensive alternative pre-mRNA
splicing, generating an array of splice variants that are conserved from rodents to humans. One type of the
splice variants are full-length 7-transmembrane (TM) C-terminal variants that are identical except for the
sequences at the tip of the intracellular C-terminal tail. Increasing evidence supports the pharmacological
importance of these 7TM C-terminal variants. Several in vitro cell models demonstrate functional differences in
mu agonist-induced G protein coupling, phosphorylation, internalization and post-endocytic sorting, as well as
region- and cell-specific expression. More importantly, in vivo functions of several C-terminal variants were
recently revealed in C-terminal truncation mouse models with two inbred mouse background. Particularly, exon
7 (E7)-associated C-terminal truncation in C57BL/6J strain diminished morphine tolerance and reward without
altering physical dependence, whereas the E4-associated C-terminal truncation accelerated morphine
tolerance and reduced morphine dependence without affecting morphine reward. Together, these studies
underscore the functional importance of these C-terminal splice variants in mediating the diverse actions of mu
opioids, and provide a compelling rationale to further explore molecular mechanisms of C-terminal 7TM splice
variants in mu opioid actions, as proposed in this application. We hypothesize that different C-terminal
sequences of the Oprm1 full-length 7TM variants are important in determining interaction of a receptor with a
unique set of proteins either at basal states or in response to mu agonists, leading to their distinct signaling
pathways and functions. In this application we propose using newly developed proximity-dependent biotin
identification with an engineered ascorbate peroxidase (APEX2) coupled with tandem mass tag (TMT)
proteomics approach, to map these transient or dynamic receptor-protein interactions under both basal state
and activated conditions in response to different mu agonists in OPRM1-KD Be(2)C cells and primary striatal
neurons derived from Oprm1 knockout mice. We will compare two E7-associated C-terminal 7TM variants
mMOR-1O and mMOR-1C that have unique in vitro and in vivo pharmacological profiles with E4-associated
mMOR-1, and a truncated version, mE1/2/3, that lacks additional C-terminal sequences downstream of E3. We
will validate physical and/or functional interactions of selected candidates from APEX2-TMT study using a
number of approaches, such as NanoLuc Binary Technology (NanoBit) and RNAi. The proposed studies
promise to reveal new insights into mu agonist-induced receptor-protein interactions, signaling and function of
the C-terminal splice variants, and to provide a general approach applicable to all G-protein coupled receptors.
With approximately 12% of non-olfactory GPCRs having alternative C-terminal splice variants, the results from
this application may have a very broad impact.
项目概要/摘要
吗啡和临床上使用的大多数阿片类镇痛药以及海洛因主要通过 mu 阿片类药物发挥作用
受体。单拷贝 mu 阿片受体基因 (OPRM1) 经历广泛的替代前 mRNA
剪接,产生一系列从啮齿动物到人类都保守的剪接变体。其中一种类型是
剪接变体是全长 7 次跨膜 (TM) C 端变体,除了
序列位于细胞内C末端尾部的尖端。越来越多的证据支持药理学
这些 7TM C 端变体的重要性。几种体外细胞模型显示出功能差异
mu 激动剂诱导的 G 蛋白偶联、磷酸化、内化和内吞后分选,以及
区域和细胞特异性表达。更重要的是,几个 C 端变体的体内功能被
最近揭示了具有两种近交小鼠背景的 C 端截断小鼠模型。特别是外显子
C57BL/6J 菌株中的 7 (E7) 相关 C 末端截断降低了吗啡耐受性和奖赏,但不影响吗啡耐受性和奖赏性。
改变身体依赖性,而 E4 相关的 C 末端截断加速吗啡
耐受性并减少吗啡依赖性而不影响吗啡奖励。这些研究共同
强调这些C端剪接变体在介导mu的多种作用中的功能重要性
阿片类药物,并为进一步探索 C 端 7TM 剪接的分子机制提供了令人信服的理由
mu阿片类药物作用的变体,如本申请中提出的。我们假设不同的C端
Oprm1 全长 7TM 变体的序列对于确定受体与受体的相互作用非常重要
一组独特的蛋白质,要么处于基础状态,要么响应 mu 激动剂,导致其独特的信号传导
途径和功能。在此应用中,我们建议使用新开发的邻近依赖性生物素
使用工程抗坏血酸过氧化物酶 (APEX2) 结合串联质量标签 (TMT) 进行鉴定
蛋白质组学方法,在两种基础状态下绘制这些瞬时或动态受体-蛋白质相互作用
OPRM1-KD Be(2)C 细胞和原代纹状体中不同 mu 激动剂的激活条件
来自 Oprm1 敲除小鼠的神经元。我们将比较两个 E7 相关 C 端 7TM 变体
mMOR-1O 和 mMOR-1C 与 E4 相关,具有独特的体外和体内药理学特征
mMOR-1 和截短版本 mE1/2/3,缺少 E3 下游的额外 C 端序列。我们
将使用 APEX2-TMT 研究验证选定候选人的身体和/或功能相互作用
许多方法,例如 NanoLuc 二进制技术 (NanoBit) 和 RNAi。拟议的研究
有望揭示 mu 激动剂诱导的受体-蛋白质相互作用、信号传导和功能的新见解
C 端剪接变体,并提供适用于所有 G 蛋白偶联受体的通用方法。
大约 12% 的非嗅觉 GPCR 具有替代的 C 端剪接变体,结果来自
这个应用可能会产生非常广泛的影响。
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 }}
YING-XIAN PAN其他文献
YING-XIAN PAN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('YING-XIAN PAN', 18)}}的其他基金
Identifying novel molecular targets, signaling pathways and mechanisms underlying fentanyl overdose-induced severe respiratory depression and lethality in rats using TMT phosphoproteomics/proteomics
使用 TMT 磷酸蛋白质组学/蛋白质组学识别芬太尼过量引起大鼠严重呼吸抑制和致死的新分子靶标、信号通路和机制
- 批准号:
10831163 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 22.96万 - 项目类别:
Alternative pre-mRNA splicing of mu opioid receptor gene and mu opioid actions
mu阿片受体基因的选择性前mRNA剪接和mu阿片作用
- 批准号:
10166814 - 财政年份:2020
- 资助金额:
$ 22.96万 - 项目类别:
Alternative pre-mRNA splicing of mu opioid receptor gene and mu opioid actions
mu阿片受体基因的选择性前mRNA剪接和mu阿片作用
- 批准号:
10257279 - 财政年份:2020
- 资助金额:
$ 22.96万 - 项目类别:
Arylepoxamides: A new class of potent, safer analgesics
芳基环酰胺:一类新型强效、更安全的镇痛药
- 批准号:
10291187 - 财政年份:2020
- 资助金额:
$ 22.96万 - 项目类别:
Alternative pre-mRNA splicing of mu opioid receptor gene and mu opioid actions
mu阿片受体基因的选择性前mRNA剪接和mu阿片作用
- 批准号:
9383212 - 财政年份:2017
- 资助金额:
$ 22.96万 - 项目类别:
Alternative pre-mRNA splicing of mu opioid receptor gene and mu opioid actions
mu阿片受体基因的选择性前mRNA剪接和mu阿片作用
- 批准号:
9550957 - 财政年份:2017
- 资助金额:
$ 22.96万 - 项目类别:
Exploring function of mu opioid receptor splice variants in rat by gene targeting
通过基因打靶探索大鼠μ阿片受体剪接变体的功能
- 批准号:
9181025 - 财政年份:2016
- 资助金额:
$ 22.96万 - 项目类别:
相似国自然基金
α7nAChR激动剂通过PGC-1α和HO-1调控肾小管上皮细胞线粒体的质和量进而改善脓毒症急性肾损伤的机制研究
- 批准号:82372172
- 批准年份:2023
- 资助金额:49 万元
- 项目类别:面上项目
基于纳米铝乳剂和模式识别受体激动剂的复合型佐剂研究
- 批准号:82341043
- 批准年份:2023
- 资助金额:110 万元
- 项目类别:专项基金项目
新型IL2Rβγ激动剂逐级控释联合放疗对抗三阴性乳腺癌的作用及机制研究
- 批准号:82303819
- 批准年份:2023
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
卡瓦胡椒中选择性大麻素2型受体激动剂的发现及其抗骨质疏松作用研究
- 批准号:82360684
- 批准年份:2023
- 资助金额:32 万元
- 项目类别:地区科学基金项目
脂质纳米粒体内介导嵌合抗原受体-M1型巨噬细胞协同TLR激动剂治疗实体瘤的研究
- 批准号:82304418
- 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
Non-invasive Biomarkers of Symptom Severity and Treatment Response in Pediatric Feeding Disorders
儿科喂养障碍症状严重程度和治疗反应的非侵入性生物标志物
- 批准号:
10723599 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 22.96万 - 项目类别:
Optogenetic and chemogenetic regulation of uterine vascular function
子宫血管功能的光遗传学和化学遗传学调控
- 批准号:
10785667 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 22.96万 - 项目类别:
Targeting Cholesterol Homeostasis to maintain vision in MS-like optic neuritis
针对多发性硬化症样视神经炎的胆固醇稳态以维持视力
- 批准号:
10657163 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 22.96万 - 项目类别:
Partial and Controlled Depletion of SR Calcium by RyR Agonists Prevents Calcium-dependent Arrhythmias
RyR 激动剂部分且受控地消耗 SR 钙可预防钙依赖性心律失常
- 批准号:
10577630 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 22.96万 - 项目类别:
Protease-activated-receptor-2 antagonists for treatment of migraine pain
蛋白酶激活受体 2 拮抗剂治疗偏头痛
- 批准号:
10602826 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 22.96万 - 项目类别: