Chemical Biology of the E3 Ubiqutin Ligase Nedd4
E3 泛素连接酶 Nedd4 的化学生物学
基本信息
- 批准号:10568123
- 负责人:
- 金额:$ 31.87万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:
- 财政年份:2023
- 资助国家:美国
- 起止时间:2023-03-01 至 2027-01-31
- 项目状态:未结题
- 来源:
- 关键词:AddressBindingBinding SitesBiologyBrainCell modelCell physiologyChemicalsCommunicationDevelopmentDiseaseEnzymesFamilyFutureGluesGolgi ApparatusKnowledgeLabelLewy Body DementiaLigaseLocationMalignant NeoplasmsMethodsModificationMolecularMultienzyme ComplexesNeurodegenerative DisordersNeurogliaNeuronsParkinson DiseasePathway interactionsPhenotypePlayPost-Translational Protein ProcessingProcessProteinsRoleSignal TransductionStructureSubstrate SpecificityTestingToxic effectUbiquitinUbiquitinationalpha synucleinenzyme activitygain of functioninsightmembernovel therapeuticsprecursor cellproteostasisproteotoxicityresponsescreeningsmall moleculesynucleinopathytherapeutic developmenttraffickingubiquitin-protein ligase
项目摘要
Ubiquitylation is a covalent posttranslational modification that influences a tremendous number of normal
and disease-related cellular functions. The neuronal precursor cell-expressed developmentally downregulated 4
enzyme (Nedd4) is the founding member of a family of HECT-type E3 ubiquitin ligases that regulate proteostasis
in various conditions including cancers and neurodegenerative disorders. In addition to its importance in cancer,
Nedd4 has also recently emerged as a significant regulator of a-synuclein proteotoxicity, and may be a target
for treating synucleinopathies, neurodegenerative disorders characterized by the accumulation of aggregated
forms of the protein a-synuclein in both neuronal and non-neuronal cells in the brain. NAB2 is an N-
arylbenzimidazole small molecule discovered from phenotypic screening that reverses a-synuclein associated
toxicity in cellular models of a-synuclein-associated PD, including ER-to-Golgi trafficking disruption. Recently we
elucidated the mode of action of NAB2, finding that it bound tightly to the E3 ubiquitin ligase Nedd4 (Kdapp = 42
nM) and expands the substrate specificity of Nedd4. We determined that NAB2 binding to Nedd4 triggers the
ubiquitylation of new substrates, such as the trafficking-associated proteins such as TFG, TRAPP1 subunits,
and RER1. We hypothesize that Nedd4 signaling influences a new pathway that regulates trafficking processes
in response to
a-synuclein-associated toxicity. The proteoform state of Nedd4 that responds to a-synuclein
toxicity and binds NAB2 is also not known. In addition, the location of the NAB2 binding site within Nedd4 also
is not known. In this proposal we wish to test the hypothesis that NAB2 acts on Nedd4 alone or as ‘molecular
glue’ to facilitate communication between Nedd4 and potential substrates. We wish to understand how NAB2
interacts with NEDD4, and how this interaction affords Nedd4 a gain of function activity to ubiquitin modifiy non
PxY-containing substrates like TFG. If successful, these studies will better illuminate the role Nedd4 plays in
proteotoxicity signaling. In addition, the degree to which Nedd4 activity can be modulated by small molecules is
important, given the important role Nedd4 ubiquitination plays in cancer pathobiology and neurodegenerative
disorders. These studies will hopefully add to our fundamental knowledge of the role that E3 ligases play in
proteotoxicity signaling, and may inspire the future discovery and development of therapeutics that may address
some of the causes of synucleinopathies.
泛素化是一种共价翻译后修饰,影响大量正常细胞
和疾病相关的细胞功能。神经元前体细胞表达的发育下调4。
酶 (Nedd4) 是调节蛋白质稳态的 HECT 型 E3 泛素连接酶家族的创始成员
在包括癌症和神经退行性疾病在内的各种疾病中除了它在癌症中的重要性之外,
Nedd4 最近也成为 a-突触核蛋白蛋白毒性的重要调节因子,并且可能是一个靶点
用于治疗突触核蛋白病、以聚集体积累为特征的神经退行性疾病
NAB2 蛋白在大脑神经元和非神经元细胞中的形式都是 N-。
通过表型筛选发现的芳基苯并咪唑小分子可逆转α-突触核蛋白相关
α-突触核蛋白相关 PD 细胞模型的毒性,包括 ER 至高尔基体运输中断。
阐明了 NAB2 的作用模式,发现它与 E3 泛素连接酶 Nedd4 紧密结合(Kdapp = 42
nM)并扩展了 Nedd4 的底物特异性,我们确定 NAB2 与 Nedd4 的结合会触发
新底物的泛素化,例如 TFG、TRAPP1 亚基等运输相关蛋白,
我们认为 Nedd4 信号传导影响调节贩运过程的新途径。
回应
α-突触核蛋白相关毒性。 Nedd4 的蛋白质状态对 α-突触核蛋白有反应。
毒性和结合 NAB2 也是未知的。此外,NAB2 结合位点在 Nedd4 内的位置也是未知的。
在此提议中,我们希望检验 NAB2 单独作用于 Nedd4 或作为“分子”作用的假设。
胶”以促进 Nedd4 和潜在底物之间的通信我们希望了解 NAB2 是如何进行的。
与 NEDD4 相互作用,以及这种相互作用如何使 Nedd4 获得泛素修饰非功能活性
含有 PxY 的底物如 TFG 如果成功,这些研究将更好地阐明 Nedd4 在其中发挥的作用。
此外,小分子可以调节 Nedd4 活性的程度。
鉴于 Nedd4 泛素化在癌症病理学和神经退行性疾病中发挥的重要作用,这一点很重要
这些研究有望增加我们对 E3 连接酶在疾病中的作用的基础知识。
蛋白质毒性信号传导,可能会激发未来治疗方法的发现和开发,从而解决
突触核蛋白病的一些原因。
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 }}
Dewey G McCafferty其他文献
Dewey G McCafferty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('Dewey G McCafferty', 18)}}的其他基金
Chemical Biology of Ubiquitin- and Neddylation-Protein Ligases in Neurodegeneration
神经变性中泛素和 Neddylation 蛋白连接酶的化学生物学
- 批准号:
9808601 - 财政年份:2019
- 资助金额:
$ 31.87万 - 项目类别:
Chemical Biology Approaches to Combat Parkinson's Disease and Dyskinesia
对抗帕金森病和运动障碍的化学生物学方法
- 批准号:
8571804 - 财政年份:2013
- 资助金额:
$ 31.87万 - 项目类别:
Chemical Biology Approaches to Combat Parkinson's Disease and Dyskinesia
对抗帕金森病和运动障碍的化学生物学方法
- 批准号:
8710358 - 财政年份:2013
- 资助金额:
$ 31.87万 - 项目类别:
Bioorganic Mechanisms of Chromatin Modifying Enzymes
染色质修饰酶的生物有机机制
- 批准号:
7860360 - 财政年份:2009
- 资助金额:
$ 31.87万 - 项目类别:
Sequence Analysis and Molecular Modeling of the Surtase Family
半胱氨酸蛋白酶家族的序列分析和分子建模
- 批准号:
6980204 - 财政年份:2004
- 资助金额:
$ 31.87万 - 项目类别:
SEQUENCE ANALYSIS AND MOLECULAR MODELING OF THE SURTASE FAMILY
SURTASE 家族的序列分析和分子建模
- 批准号:
7181727 - 财政年份:2004
- 资助金额:
$ 31.87万 - 项目类别:
相似国自然基金
帽结合蛋白(cap binding protein)调控乙烯信号转导的分子机制
- 批准号:
- 批准年份:2021
- 资助金额:58 万元
- 项目类别:
利用分子装订二硫键新策略优化改造α-芋螺毒素的研究
- 批准号:82104024
- 批准年份:2021
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
CST蛋白复合体在端粒复制中对端粒酶移除与C链填补调控的分子机制研究
- 批准号:31900521
- 批准年份:2019
- 资助金额:26.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
Wdr47蛋白在神经元极化中的功能及作用机理的研究
- 批准号:31900503
- 批准年份:2019
- 资助金额:26.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
ID1 (Inhibitor of DNA binding 1) 在口蹄疫病毒感染中作用机制的研究
- 批准号:31672538
- 批准年份:2016
- 资助金额:62.0 万元
- 项目类别:面上项目
相似海外基金
Pilot Studies of PAX3-FOXO1 Fusions Proteins in Alveolar Rhabdomyosarcoma
PAX3-FOXO1 融合蛋白在肺泡横纹肌肉瘤中的初步研究
- 批准号:
10726763 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 31.87万 - 项目类别:
Domain- and protein-selective BET mechanisms in cocaine-seeking behaviors
可卡因寻求行为中的结构域和蛋白质选择性 BET 机制
- 批准号:
10714343 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 31.87万 - 项目类别:
Function of GATA3-PARP1 complex in breast cancer during GATA3-mediated cellular reprogramming
GATA3-PARP1复合物在GATA3介导的细胞重编程过程中在乳腺癌中的功能
- 批准号:
10679740 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 31.87万 - 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:
$ 31.87万 - 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:
$ 31.87万 - 项目类别: