FIRCA: Probing the Nucleus- Cytoskeleton Connection Using Magnetic Tweezers

FIRCA:使用磁镊探测细胞核-细胞骨架连接

基本信息

  • 批准号:
    8080552
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 5.81万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2011
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2011-06-01 至 2014-03-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

DESCRIPTION (provided by applicant): This research will be done primarily in Chile at the Catholic university of Chile in collaboration with Alfredo Celedon, as an extension of NIH Grant No. R01GM08420401, 09/30/08 - 08/31/12." The nuclear envelope has an internal shell called nuclear lamina, a thin meshwork of intermediate filaments composed of A- and B-type lamins. Mutations scattered along Lmna, which encodes A-type lamins, have been associated with a broad range of human diseases, collectively called laminopathies. In mammalian cells, the recent characterization of the LINC complex, an evolutionary-conserved protein complex that interacts both with the nuclear lamina and the cytoskeleton of mammalian cells suggests that nucleus and cytoskeleton are intimately connected. Our main hypothesis is that the nuclear envelope is mechanically connected to the actin filament network and the MTOC directly through specific linker proteins, including emerin and the LINC complexes, and that these connections are disrupted in laminopathies. Recent results obtained in the PI's lab suggest that the depletion of lamin A/C, as well as the specific rupture of the LINC complexes negatively affects both cell motility and intracellular mechanics. Moreover, results from a shear flow assay combined with immuno-fluorescence show that the distance between MTOC and nuclear envelope is greatly increased following emerin depletion and that this loosening of the MTOC correlates with the inability of emerin- deficient cells and lamin A/C-deficient cells to polarize in the flow direction. However, a direct demonstration that the actin cytoskeleton and the MTOC are actually both connected to the nuclear envelope and that these physical connections are mediated by the LINC complexes and emerin, respectively, is lacking. Here, we propose to use magnetic tweezers and magnetic nanorods to demonstrate the existence of these molecular connections, decipher the role of emerin and the LINC complexes in these connections and determine the mechanical strength of the links between the nucleus and both the actin filament network and the MTOC. We also use magnetic tweezers to measure for the first time the micromechanical properties of nucleus in live cells. PUBLIC HEALTH RELEVANCE: Mutations scattered along the Lmna gene, which encodes A-type lamins, are associated to a broad range of human diseases, collectively called laminopathies. Using a new, single cell magnetic tweezers strategy, the proposed research may help establish a biophysical basis for the wide variety of disease phenotypes associated to human laminopathies.
描述(由申请人提供):这项研究将主要在智利的智利天主教大学与 Alfredo Celedon 合作进行,作为 NIH 拨款号 R01GM08420401(2008 年 9 月 30 日至 2012 年 8 月 31 日)的延伸。”核膜有一个称为核纤层的内壳,是一种由分散在其中的 A 型和 B 型核纤层组成的中间丝的薄网。 Lmna 编码 A 型核纤层蛋白,与多种人类疾病(统称为核纤层蛋白病)有关。在哺乳动物细胞中,LINC 复合物是一种进化保守的蛋白复合物,与核纤层和核纤层相互作用。哺乳动物细胞的细胞骨架表明细胞核和细胞骨架紧密相连,我们的主要假设是核膜通过特定的连接蛋白直接与肌动蛋白丝网络和 MTOC 机械连接。包括 emerin 和 LINC 复合物,并且这些连接在核纤层蛋白病中被破坏。 PI 实验室最近获得的结果表明,核纤层蛋白 A/C 的消耗以及 LINC 复合物的特定破裂会对细胞运动和细胞内力学产生负面影响。此外,剪切流测定结合免疫荧光的结果表明,在 emerin 耗尽后,MTOC 和核膜之间的距离大大增加,并且 MTOC 的这种松动与 emerin 缺陷细胞和核纤层蛋白 A/C- 的无能力相关。缺陷细胞沿流动方向极化。然而,缺乏直接证明肌动蛋白细胞骨架和 MTOC 实际上都与核膜相连,并且这些物理连接分别由 LINC 复合物和 emerin 介导。在这里,我们建议使用磁镊子和磁性纳米棒来证明这些分子连接的存在,破译 emerin 和 LINC 复合物在这些连接中的作用,并确定细胞核与肌动蛋白丝网络和肌动蛋白丝网络之间连接的机械强度。 MTOC。我们还首次使用磁力镊子测量活细胞中细胞核的微观力学特性。 公共卫生相关性:分布在编码 A 型核纤层蛋白的 Lmna 基因上的突变与多种人类疾病相关,统称为核纤层蛋白病。使用新的单细胞磁性镊子策略,拟议的研究可能有助于为与人类核纤层蛋白病相关的多种疾病表型建立生物物理学基础。

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 }}

Denis Wirtz其他文献

Denis Wirtz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('Denis Wirtz', 18)}}的其他基金

Organ Specific Project
器官特定项目
  • 批准号:
    10531004
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 5.81万
  • 项目类别:
Organ Specific Project
器官特定项目
  • 批准号:
    10708880
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 5.81万
  • 项目类别:
Tech Core 2
技术核心2
  • 批准号:
    10532385
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 5.81万
  • 项目类别:
Center for 3D Imaging in Cancer Cell Biology
癌细胞生物学 3D 成像中心
  • 批准号:
    10375190
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 5.81万
  • 项目类别:
Tech Core 2
技术核心2
  • 批准号:
    10375193
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 5.81万
  • 项目类别:
Center for 3D Imaging in Cancer Cell Biology
癌细胞生物学 3D 成像中心
  • 批准号:
    10532378
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 5.81万
  • 项目类别:
Center for 3D Imaging in Cancer Cell Biology
癌细胞生物学 3D 成像中心
  • 批准号:
    10375191
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 5.81万
  • 项目类别:
3D Whole-Pancreas Analysis of Mouse Models of Pancreatic Cancer
胰腺癌小鼠模型的 3D 全胰腺分析
  • 批准号:
    10830513
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 5.81万
  • 项目类别:
Center for 3D Imaging in Cancer Cell Biology
癌细胞生物学 3D 成像中心
  • 批准号:
    10532377
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 5.81万
  • 项目类别:
Validation of Nuclear Morphology as a Biomarker of Aging and Aging-Related Phenotypes
核形态作为衰老和衰老相关表型生物标志物的验证
  • 批准号:
    10424439
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 5.81万
  • 项目类别:

相似国自然基金

TiC-TiB2颗粒喷射成形原位合成及其对M2高速工具钢共晶碳化物形成与演化的影响
  • 批准号:
    52361020
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    32 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
植被群落演替对河道水流结构和纵向离散特性影响机制研究
  • 批准号:
    52309088
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
热带印度洋海表皮温日变化的数值模拟及对海气热通量的影响
  • 批准号:
    42376002
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50 万元
  • 项目类别:
    面上项目
SGO2/MAD2互作调控肝祖细胞的细胞周期再进入影响急性肝衰竭肝再生的机制研究
  • 批准号:
    82300697
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
协同遥感和气候模型的城市高温热浪时空特征及其对热暴露影响研究
  • 批准号:
    42371397
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    46 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

Thick and Thin Filament Dysfunction in Obese Heart Failure with Preserved Ejection Fraction
射血分数保留的肥胖性心力衰竭的粗细丝功能障碍
  • 批准号:
    10678204
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 5.81万
  • 项目类别:
Selective actin remodeling of sensory neurons for acute pain management
感觉神经元的选择性肌动蛋白重塑用于急性疼痛管理
  • 批准号:
    10603436
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 5.81万
  • 项目类别:
Pericyte reprogramming in fibrosis
纤维化中的周细胞重编程
  • 批准号:
    10578526
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 5.81万
  • 项目类别:
Regulation of GluN2B-NMDA Receptors by Interactions with the Actin Cytoskeleton
通过与肌动蛋白细胞骨架相互作用调节 GluN2B-NMDA 受体
  • 批准号:
    10606121
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 5.81万
  • 项目类别:
Dissecting the Molecular Link Between Stroke, Actin, and Alzheimer's Disease
剖析中风、肌动蛋白和阿尔茨海默病之间的分子联系
  • 批准号:
    10772704
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 5.81万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了