Mechanism of ECM regulation of actin nucleation during morphogenesis.

形态发生过程中 ECM 调节肌动蛋白成核的机制。

基本信息

  • 批准号:
    8104281
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 29.05万
  • 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:
    2009-07-15 至 2014-06-30
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

DESCRIPTION (provided by applicant): The growth and spread of cancerous cells requires alterations in cell polarity, and in the organization of the actin cytoskeleton. While our studies have identified complexes that control the actin cytoskeleton, we now need to determine how these actin nucleation complexes are polarized during development. We are identifying extracellular cues and components of signaling pathways that regulate the ability of these complexes to organize cytoskeletal polarity and initiate migrations. Using knockout mutants in a model organism, C. elegans, we have shown that loss of the GTPase CED-10/Rac1, any component of the actin nucleating Arp2/3 complex, or of its activator, the WAVE/SCAR complex, results in the same phenotype: failure in embryonic cell migrations, morphogenesis and altered epithelial polarity. We refer to the actin nucleation cassette encoded by Rac1- WAVE/SCAR-Arp2/3 as the GEX (GTPase/Enhancer of nucleation/actin nucleation eXecution) complex. Mammalian homologs of GEX molecules are misregulated in cancers. For example, WAVE2 is misexpressed in malignant human lung cancers and metastatic colorectal cancers (Semba et al. 2006; Iwaya et al. 2007). However, how these actin nucleation proteins are misregulated during metastasis is not understood. We have determined that some extracellular matrix (ECM) axonal guidance molecules, in addition to their role in axons, affect embryonic migrations, and they regulate the levels of GEX proteins. Objective/Hypothesis: We hypothesize that ECM signals regulate cytoskeletal polarity by recruiting, stabilizing, and/or activating GEX actin nucleation complexes in specific regions of cells. We propose to identify the guidance cues and to analyze how these upstream signals activate the GEX components to initiate migrations. Specific Aims: (1) To determine whether extracellular matrix receptors regulate actin nucleation. (2)To determine which tissues are sending and receiving the signals that lead to cell migrations in the embryo. (3) To use targeted genetics to identify new regulators of the GEX complex. Study design: In Aim 1 we determine the role of ECM receptors in polarized F-actin enrichment, and test if ECM receptors require the GEX complex to affect actin enrichment during morphogenesis. In Aim 2 we determine the architecture of tissue signaling by testing which tissues require the activity of GEX and ECM components during morphogenetic movements. In Aim 3 we identify new regulators of embryonic cell migrations by molecularly cloning new gex mutants. Clinical relevance: The ability of cancer cells to migrate is strongly correlated with malignant progression and metastasis. The human homolog of one of the genes we have identified in C. elegans, WAVE3, is down regulated in neuroblastomas and a mutation in WAVE3 has been connected to neuroblastoma and to changes in the actin cytoskeleton. Our studies may identify genetic targets for cancer detection and provide mechanistic insight into metastasis. PUBLIC HEALTH RELEVANCE: These studies on the regulation of cell migrations address a major question in development and in cancer research: how cell migrations are initiated and controlled for healthy growth. During human development we need to identify the molecules that ensure healthy growth. To treat cancers before they spread, we need to understand how the process of metastasis is regulated.
描述(由申请人提供):癌细胞的生长和扩散需要改变细胞极性和肌动蛋白细胞骨架的组织。虽然我们的研究已经确定了控制肌动蛋白细胞骨架的复合物,但我们现在需要确定这些肌动蛋白成核复合物在发育过程中如何极化。我们正在识别调节这些复合物组织细胞骨架极性和启动迁移能力的细胞外信号和信号通路成分。使用模型生物体(秀丽隐杆线虫)中的敲除突变体,我们发现 GTPase CED-10/Rac1(肌动蛋白成核 Arp2/3 复合物的任何成分)或其激活剂 WAVE/SCAR 复合物的丢失会导致相同的表型:胚胎细胞迁移失败、形态发生和上皮极性改变。我们将 Rac1-WAVE/SCAR-Arp2/3 编码的肌动蛋白成核盒称为 GEX(GTPase/成核增强器/肌动蛋白成核执行)复合物。 GEX 分子的哺乳动物同源物在癌症中受到错误调节。例如,WAVE2 在人类恶性肺癌和转移性结直肠癌中错误表达(Semba 等人,2006 年;Iwaya 等人,2007 年)。然而,这些肌动蛋白成核蛋白在转移过程中如何被错误调节尚不清楚。我们已经确定,一些细胞外基质 (ECM) 轴突引导分子除了在轴突中发挥作用外,还会影响胚胎迁移,并调节 GEX 蛋白的水平。目的/假设:我们假设 ECM 信号通过在细胞特定区域招募、稳定和/或激活 GEX 肌动蛋白成核复合物来调节细胞骨架极性。我们建议识别引导线索并分析这些上游信号如何激活 GEX 组件以启动迁移。具体目的:(1)确定细胞外基质受体是否调节肌动蛋白成核。 (2)确定哪些组织正在发送和接收导致胚胎中细胞迁移的信号。 (3)利用靶向遗传学来鉴定GEX复合物的新调节因子。研究设计:在目标 1 中,我们确定 ECM 受体在极化 F-肌动蛋白富集中的作用,并测试 ECM 受体是否需要 GEX 复合物来影响形态发生过程中肌动蛋白的富集。在目标 2 中,我们通过测试哪些组织在形态发生运动期间需要 GEX 和 ECM 成分的活性来确定组织信号传导的架构。在目标 3 中,我们通过分子克隆新的 gex 突变体来鉴定胚胎细胞迁移的新调节因子。临床相关性:癌细胞的迁移能力与恶性进展和转移密切相关。我们在秀丽隐杆线虫中鉴定出的基因之一的人类同源基因 WAVE3 在神经母细胞瘤中下调,并且 WAVE3 的突变与神经母细胞瘤和肌动蛋白细胞骨架的变化有关。我们的研究可以确定癌症检测的遗传靶标,并提供转移的机制见解。公共健康相关性:这些关于细胞迁移调节的研究解决了发育和癌症研究中的一个主要问题:如何启动和控制细胞迁移以实现健康生长。在人类发育过程中,我们需要识别确保健康生长的分子。为了在癌症扩散之前对其进行治疗,我们需要了解转移过程是如何调节的。

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 }}

Martha C Soto其他文献

Martha C Soto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('Martha C Soto', 18)}}的其他基金

Laser Spinning Disc Confocal System for live-cell and live-organism microscopy
用于活细胞和活有机体显微镜的激光转盘共焦系统
  • 批准号:
    8243974
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 29.05万
  • 项目类别:
Mechanism of ECM regulation of actin nucleation during morphogenesis.
形态发生过程中 ECM 调节肌动蛋白成核的机制。
  • 批准号:
    8296622
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 29.05万
  • 项目类别:
Molecular mechanisms initiating cell migrations in Caonorhabditis elegans
秀丽隐杆线虫细胞迁移的分子机制
  • 批准号:
    10642919
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 29.05万
  • 项目类别:
Molecular mechanisms initiating cell migrations in Caonorhabditis elegans
秀丽隐杆线虫细胞迁移的分子机制
  • 批准号:
    9305063
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 29.05万
  • 项目类别:
Molecular mechanisms initiating cell migrations in Caonorhabditis elegans
秀丽隐杆线虫细胞迁移的分子机制
  • 批准号:
    10249352
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 29.05万
  • 项目类别:
Mechanism of ECM regulation of actin nucleation during morphogenesis.
形态发生过程中 ECM 调节肌动蛋白成核的机制。
  • 批准号:
    7893597
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 29.05万
  • 项目类别:
Molecular mechanisms initiating cell migrations in Caonorhabditis elegans
秀丽隐杆线虫细胞迁移的分子机制
  • 批准号:
    8703847
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 29.05万
  • 项目类别:
Molecular mechanisms initiating cell migrations in Caonorhabditis elegans
秀丽隐杆线虫细胞迁移的分子机制
  • 批准号:
    8867252
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 29.05万
  • 项目类别:
Molecular mechanisms initiating cell migrations in Caonorhabditis elegans
秀丽隐杆线虫细胞迁移的分子机制
  • 批准号:
    10796184
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 29.05万
  • 项目类别:
Mechanism of ECM regulation of actin nucleation during morphogenesis.
形态发生过程中 ECM 调节肌动蛋白成核的机制。
  • 批准号:
    8499354
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 29.05万
  • 项目类别:

相似国自然基金

时空序列驱动的神经形态视觉目标识别算法研究
  • 批准号:
    61906126
  • 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
本体驱动的地址数据空间语义建模与地址匹配方法
  • 批准号:
    41901325
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    22.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
大容量固态硬盘地址映射表优化设计与访存优化研究
  • 批准号:
    61802133
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    23.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
针对内存攻击对象的内存安全防御技术研究
  • 批准号:
    61802432
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    25.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
IP地址驱动的多径路由及流量传输控制研究
  • 批准号:
    61872252
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    64.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

Actin gating of crosstalk between Rho GTPases in cell migration
细胞迁移中 Rho GTP 酶之间串扰的肌动蛋白门控
  • 批准号:
    10736927
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 29.05万
  • 项目类别:
Understanding Chirality at Cell-Cell Junctions With Microscale Platforms
利用微型平台了解细胞与细胞连接处的手性
  • 批准号:
    10587627
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 29.05万
  • 项目类别:
Chlamydia type III effectors affecting the host actin-based cytoskeleton
III 型衣原体效应子影响宿主肌动蛋白细胞骨架
  • 批准号:
    10632935
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 29.05万
  • 项目类别:
Characterizing Wnt Signaling Pathways in Axon Guidance
轴突引导中 Wnt 信号通路的特征
  • 批准号:
    10815443
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 29.05万
  • 项目类别:
A novel role for Wasl signaling in the regulation of skeletal patterning
Wasl 信号在骨骼模式调节中的新作用
  • 批准号:
    10718448
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 29.05万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了