中枢神经系统中谷氨酰胺跨膜转运的分子基础和调控

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    31270883
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    80.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    C0503.细胞感应与环境生物物理
  • 结题年份:
    2016
  • 批准年份:
    2012
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2013-01-01 至2016-12-31

项目摘要

The sodium-coupled neutral amino acid transporters (SNATs) play many important physiological roles, for example in the glutamate-glutamine cycle in the brain and in cellular nitrogen metabolism. However, little is known about the actual mechanism and structural basis of glutamine transport by SNATs. One of the five known SNAT subtypes, SNAT2, will be studied because of its widespread distribution in almost all mammalian cells. The long-term goal of this proposal is to understand the mechanistic and structural bases of amino acid transport by SNAT2. In order to investigate this transport process, wild-type and mutant transporters will be expressed in mammalian cells,the topological stucture, cysteines functions in SNAT2, amino acid transport and regulaiton mechanism by extralcellular Cl- to SNAT2 transport will be studied by immunocytochemistry, patch clamping and substrate uptake, etc. Furthermore, The following hypotheses will be tested: 1) SNAT2 contains 11 transmembrane domains (TMD), the C terminus is extracellular and the N terminus is intracelluar. 2) Conserved cysteines in SNAT2 are important to SNAT2 structure and function. 3) TMD 1, 3, 6 and 8 are important to amino acid transport of SNAT2. 4) Amino acid and Na+ transport by SNAT2 are regulated by extracelluar anions. The research proposal will focus on four specific aims: 1) To determine topological structure of SNAT2, including locations of SNAT2 C-terminus and N terminus, the numbers of SNAT2 TMD. 2) To determine if 7 cysteines are important for SNAT2 sturcture and function, and if there is/are disulfide bond(s) in SNAT2. 3) To indentify structural elements of SNAT2 that are required for amino acid transport. 4) To determine whether extracellualr anions modulate amino acid transport by SNAT2. To identify structural elements of SNAT2 and specific amino acids in the TMDs of SNAT2 that are involved in controlling the functional properties of SNAT2 may contribute significantly to our understanding of the structure-function relationship and the transport mechanism of SNAT2 and other family's transporters.
中枢神经系统中,Na+偶联的中性氨基酸转运蛋白(SNATs)主要跨膜转运谷氨酰胺等小的中性氨基酸,在大脑和细胞氮代谢中具有重要的生理功能,与癫痫等疾病的发生密切相关。目前人们对SNATs跨膜转运谷氨酰胺的分子机制和结构基础所知甚少。本申请以SNATs家族中最为广泛分布的第二个亚型SNAT2为研究对象,将野生型及突变转运蛋白在哺乳动物细胞中表达,运用免疫细胞化学、膜片钳和底物氨基酸摄取等方法,系统地研究SNAT2的拓扑学结构、SNAT2分子中半胱氨酸的功能、影响SNAT2跨膜转运氨基酸的重要结构区域及细胞外阴离子对SNAT2转运氨基酸的调控等,揭示SNAT2的拓扑结构、氨基酸转运的分子机制、动力学模型及调控机制,为理解和研究其他转运蛋白结构和功能及其调控机制提供理论依据,为发现新的药物治疗相关神经系统疾病提供可靠依据。

结项摘要

利用免疫荧光、化学修饰、全细胞记录技术等细胞生物学、分子生物学和电生理学等研究方法,对SNAT2的分子结构基础和调控进行了系统研究。研究结果表明,SNAT2的拓扑结构与预测的不同,其N端和C端均位于细胞膜外,有10个跨膜区域(TMD),含有三个糖基化位点,位于TMD4和TMD5之间。SNAT2分子中含有一对二硫键,在C245和C279之间形成,此二硫键对SNAT2在细胞膜上的定位没有影响,对SNAT2转运氨基酸活性有一定影响,但不显著。SNAT2分子7个Cys中,C228和C303对SNAT2转运活性十分重要,C303参与了SNAT2与转运底物的结合。通过测定TMD1、3、6、8中保守氨基酸突变转运蛋白对Ala和Na+表观亲和常数,发现TMD1、6和8是SNAT2分子中重要的功能区域。测定了21个突变转运蛋白对阴离子渗漏电流的影响,发现SNAT2分子中H304、Y337和C-ter均能增加SNAT2对阴离子电流的渗漏作用,表明其可能参与了SNAT2对阴离子渗漏电流的调节,而N79、N82、G86、V302、A306、L308和T384严重降低了阴离子渗漏电流,表明这些氨基酸残基可能参与了抑制阴离子渗漏作用。以上研究丰富了人们对中枢神经系统中谷氨酰胺转运的过程和机制的了解,为发现治疗相关神经性疾病的靶向药物提供理论依据。

项目成果

期刊论文数量(7)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
大鼠谷氨酰胺转运蛋白EGFP-SNAT3融合蛋白的表达与鉴定
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
    上海师范大学学报(自然科学版)
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    李敏;闵伟勇;张舟
  • 通讯作者:
    张舟
钠离子依赖的中性氨基酸转运蛋白2(SNAT2)多克隆抗体的制备
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
    上海师范大学学报(自然科学版)
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    刘丽;闵文勇;张舟
  • 通讯作者:
    张舟
N-糖酰胺酶F(PNFase F)在大肠杆菌中的表达纯化及其脱糖基化作用鉴定
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
    上海师范大学学报(自然科学版)
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    闵伟勇;刘丽;张舟
  • 通讯作者:
    张舟
The synergistic repressive effect of NF-kappaB and JNK inhibitor on the clonogenic capacity of Jurkat leukemia cells.
NF-κB 和 JNK 抑制剂对 Jurkat 白血病细胞克隆形成能力的协同抑制作用。
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
    PLos One
  • 影响因子:
    3.7
  • 作者:
    Volk, Andrew;Breslin, Peter;Zhang, Jiwang;Zhang, Zhou
  • 通讯作者:
    Zhang, Zhou
Construction and characterization of the rat neutral amino acid transporter HA-SNAT3 fusion protein
大鼠中性氨基酸转运蛋白HA-SNAT3融合蛋白的构建和表征
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
    Journal of Shanghai Normal University (Nature Sciences)
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Chen C;Zhang Z
  • 通讯作者:
    Zhang Z

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:
    {{ item.journal_name }}
  • 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.authors }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

华北克拉通北缘赤峰地区显生宙麻粒岩的发现及其意义
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2012
  • 期刊:
    地学前缘
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    邵济安;张舟;佘宏全;刘东盛
  • 通讯作者:
    刘东盛
隧道二衬钢筋层间距和保护层定位装置研究与应用
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    工程建设
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    凌涛;汤宇;高晓珑;张舟;张佳华
  • 通讯作者:
    张佳华
Development of recombinase polymerase amplification assays for the rapid detection of peste des petits ruminants virus
开发用于快速检测小反刍兽疫病毒的重组酶聚合酶扩增测定法
  • DOI:
    10.1016/j.jviromet.2018.01.012
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    Journal of Virological Methods
  • 影响因子:
    3.1
  • 作者:
    张永宁;王建昌;张舟;梅琳;王金凤;吴绍强;林祥梅
  • 通讯作者:
    林祥梅
Mg_(0.27)Al_(2.58)O_(3.73)N_(0.27)透明陶瓷机械性能评价
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    无机材料学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    张舟;王皓;涂兵田;徐鹏宇;王为民;傅正义
  • 通讯作者:
    傅正义
人子宫内膜异位症裸鼠皮下模型的构建
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    中华医学杂志
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    倪惠娟;张舟;戴永东;张松英
  • 通讯作者:
    张松英

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败,请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:

AI项目思路

AI技术路线图

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
关闭
close
客服二维码