内质网离子通道TRIC的运行机制及其调控研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    31570838
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    65.0万
  • 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:
    2019
  • 批准年份:
    2015
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2016-01-01 至2019-12-31

项目摘要

Ca2+ release from sarcoplasmic reticulum and endoplasmic reticulum (SR/ER) is involved in various physiological processes such as muscle contraction and neurotransmission. Since Ca2+ release via SR/ER Ca2+ channels would generate a negative potential on the SR/ER luminal side, the molecular mechanism to balance the transient negative potential had been predicted for the efficient Ca2+ release from SR/ER. The TRIC family proteins are trimeric intracellular cation channels, localized at SR/ER. They are recently identified as counter-cation channels to facilitate Ca2+ release from ER and SR. In higher eukaryotes, including human and mouse, two different subtypes of TRICs, TRIC-A and TRIC-B were identified and functionally characterized. Both of TRIC-A and TRIC-B function as monovalent cation channels with a weak preference for K+, and are regulated by membrane-voltage. TRIC channels are associated with malignant hypertension and osteogenesis imperfecta, and accordingly they are recognized as a potential drug target. Despite their physiological importance, the lack of a high resolution structure of TRIC proteins hinders the understanding of the molecular mechanism of cation conduction of TRIC proteins such as ion selectivity and ion channel gating mechanisms. .In our proposal, we will conduct the structural analyses of TRIC proteins as well as the structure-based electrophysiological analyses to understand the molecular mechanism of cation conduction of TRIC proteins. In addition, by utilizing the technical platform for the structural and functional analyses of TRIC proteins, we will identify chemical compounds targeting TRIC proteins, and will determine their complexes with TRIC proteins to provide the structural basis for the development of new compounds for TRIC channels.
由细胞内质网释放的钙离子与肌肉收缩、神经传递等多种生命活动息息相关。伴随钙离子的释放,内质网内部的负电荷逐渐累计。直到近年来,TRIC离子通道的发现才解释了内质网消除这些负电荷以保证钙离子高效释放的机理。TRIC包括TRIC-A和TRIC-B两个亚型,都属于电压门控离子通道,能够选择性的传递一价阳离子、尤其是钾离子进入内质网内。TRIC被认为与高血压和成骨不全症等疾病有关,作为药物研发的重要靶点受到广泛的关注。但是目前为止尚未取得TRIC的高分辨率立体结构,其离子通道的运行机制、选择性传递一价阳离子特别是钾离子的机理以及离子通道被激活的详细机制均不明确。本课题通过X射线结晶学和电生理学研究TRIC的运行机制。以TRIC的立体结构为基础,筛选对TRIC具有调控作用的化合物,并解析这些化合物与TRIC的复合体结构,研究这些化合物与TRIC具体的结合方式,为新药物的研发提供基础。

结项摘要

TRIC家族蛋白是三聚体胞内阳离子通道,定位于内质网上。直到近年来,TRIC离子通道的发现才解释了内质网消除这些负电荷以保证钙离子高效释放的机理。在高等真核生物中,包括人和鼠,TRIC包括TRIC-A和TRIC-B两个亚型,都属于电压门控离子通道,能够选择性的传递一价阳离子、尤其是钾离子进入内质网内。TRIC被认为与高血压和成骨不全症等疾病有关,作为药物研发的重要靶点受到广泛的关注。尽管在生理上很重要,但是目前为止尚未取得TRIC的高分辨率结构,致使其离子通道的门控机制、选择性传递一价阳离子的详细机理均不明确。.在本项目中,我们获得了原核TRIC通道在关闭状态下的晶体结构,并对原核和真核TRIC通道进行了基于结构的功能分析。电生理、生化和生物物理学分析表明,TRIC通道在每个亚基内都有一个离子传导孔。与对称相关的TM2和TM5螺旋在保守的甘氨酸残基处发生扭结,这些扭结对通道活性具有重要意义。此外TM2和TM5螺旋的扭结在每个亚基界面处产生横向孔道。出乎意料的是,横向孔道被脂质分子占据,因为其在真核TRIC蛋白中是保守的从而可能适合靶向药物。总体来说,本项目提供了此离子通道超家族分子机制的结构和功能框架,以及对未来药物开发的潜在解析。.在本项目的实施过程中,我们进一步建立了一个成熟的膜蛋白结构解析系统。我们解析得到了膜蛋白的晶体结构和冷冻电镜结构。在项目实施过程中,共发表SCI论文6篇(含共同通讯作者),其中一区论文4篇。2名博士后已顺利出站,1名博士生及2名硕士生将于今年毕业。

项目成果

期刊论文数量(6)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Crystal structures of the TRIC trimeric intracellular cation channel orthologues.
TRIC 三聚体细胞内阳离子通道直系同源物的晶体结构。
  • DOI:
    10.1038/cr.2016.140
  • 发表时间:
    2016-12
  • 期刊:
    Cell research
  • 影响因子:
    44.1
  • 作者:
  • 通讯作者:
Structural insights into the nucleotide base specificity of P2X receptors.
P2X 受体核苷酸碱基特异性的结构见解。
  • DOI:
    10.1038/srep45208
  • 发表时间:
    2017-03-23
  • 期刊:
    Scientific reports
  • 影响因子:
    4.6
  • 作者:
    Kasuya G;Fujiwara Y;Tsukamoto H;Morinaga S;Ryu S;Touhara K;Ishitani R;Furutani Y;Hattori M;Nureki O
  • 通讯作者:
    Nureki O
TMC1 and TMC2 Proteins Are Pore-Forming Subunits of Mechanosensitive Ion Channels
TMC1 和 TMC2 蛋白是机械敏感离子通道的成孔亚基。
  • DOI:
    10.1016/j.neuron.2019.10.017
  • 发表时间:
    2020-01-22
  • 期刊:
    NEURON
  • 影响因子:
    16.2
  • 作者:
    Jia, Yanyan;Zhao, Yimeng;Yan, Zhiqiang
  • 通讯作者:
    Yan, Zhiqiang
Druggable negative allosteric site of P2X3 receptors
P2X3 受体的可药物负变构位点。
  • DOI:
    10.1073/pnas.1800907115
  • 发表时间:
    2018-05-08
  • 期刊:
    PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA
  • 影响因子:
    11.1
  • 作者:
    Wang, Jin;Wang, Yao;Yu, Ye
  • 通讯作者:
    Yu, Ye
ATP-dependent modulation of MgtE in Mg(2+) homeostasis.
Mg(2) 稳态中 MgtE 的 ATP 依赖性调节。
  • DOI:
    10.1038/s41467-017-00082-w
  • 发表时间:
    2017-07-27
  • 期刊:
    Nature communications
  • 影响因子:
    16.6
  • 作者:
    Tomita A;Zhang M;Jin F;Zhuang W;Takeda H;Maruyama T;Osawa M;Hashimoto KI;Kawasaki H;Ito K;Dohmae N;Ishitani R;Shimada I;Yan Z;Hattori M;Nureki O
  • 通讯作者:
    Nureki O

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

無酸素銅板/MgB2 超伝導バルク積層のパルス着磁における無酸素銅の効果II:実験による検証
无氧铜对无氧铜板/MgB2超导块堆脉冲磁化的影响II:实验验证
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    向 大地;Yimeng Zhao;柴田幹大;服部素之;角野 歩;鈴木通人;M. Nakada* and T. Okajima,;吉田智貴,内藤智之
  • 通讯作者:
    吉田智貴,内藤智之
ATP受容体(P2X)の2価イオンによる修飾とリガンド選択性の構造基盤
二价离子对 ATP 受体 (P2X) 的修饰及配体选择性的结构基础
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    藤原祐一郎;糟谷豪;服部素之;濡木理
  • 通讯作者:
    濡木理
A numerical simulation of stress relaxation atomic force microscopy
应力弛豫原子力显微镜的数值模拟
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    向 大地;Yimeng Zhao;柴田幹大;服部素之;角野 歩;鈴木通人;M. Nakada* and T. Okajima,
  • 通讯作者:
    M. Nakada* and T. Okajima,
神経軸索でイオンチャンネルを裏打ちする蛋白質アンキリンの膜接着機構
锚蛋白的膜粘附机制,一种排列神经轴突离子通道的蛋白质
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    藤原祐一郎;糟谷豪;服部素之;濡木理;藤原祐一郎
  • 通讯作者:
    藤原祐一郎
Electrophysiological approaches to structural dynamics of the voltage-gated H+ channel
电压门控 H 通道结构动力学的电生理学方法
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    藤原祐一郎;糟谷豪;服部素之;濡木理;藤原祐一郎;藤原祐一郎
  • 通讯作者:
    藤原祐一郎

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

服部素之的其他基金

锌激活离子通道ZAC的结构与功能研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    54 万元
  • 项目类别:
    面上项目
锌激活离子通道ZAC的结构与功能研究
  • 批准号:
    32271244
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    54.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
MIT家族二价阳离子转运蛋白金属传感机制的阐明
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    57 万元
  • 项目类别:
    面上项目

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