Proteomics, Actin and Plasticity in Circadian Rhythms

蛋白质组学、肌动蛋白和昼夜节律的可塑性

基本信息

项目摘要

How does the brain encode experience so that future behaviors are changed? Altered neural function that long outlasts experience characterizes brain processes from learning to memory modification to resetting the circadian clock, which patterns behavioral changes over the day-night cycle. Underlying mechanisms are not understood. Consensus is emerging that stimulus-induced remodeling of the actin-based cellular architecture redistributes key informational proteins bound there. Which proteins mediate this change? The researcher will use the power of the mammalian circadian clock, where mechanisms, including plasticity, are evolutionarily ancient and conserved, and control of the rhythmic homeostatic patterning of daily behaviors is localized within one brain site, the suprachiasmatic nucleus (SCN). They will employ a cross-disciplinary approach, combining novel analytical chemistry that enables large-scale analysis and identification of actin-binding proteins in local brain regions with neurophysiology and behavior. The researcher will manipulate SCN actin state, comparing effects of natural neural signals on actin-associated proteins with reagents that directly activate or inhibit actin remodeling. This broad approach will permit discovery of protein complexity necessary for circadian neural and behavioral plasticity. Coupled proteomic and functional analyses will provide new insights on how sensory experience is integrated into a long-lasting response spanning molecular, cellular, brain and behavioral levels. Research on this evolutionarily ancient brain system will identify a set of core plasticity elements that may contribute critical emergent properties to all forms of brain plasticity. Thus, findings will impact understanding of fundamental principles of experience-induced brain adaptation. Beyond scientific inquiry, this study will provide training opportunities at the intersection of analytical chemistry and neuroscience for students in the laboratory, as well as outreach to undergraduates, especially minorities under-represented in science.
大脑是如何对经验进行编码,从而改变未来的行为的?改变的神经功能,长期持续超过经验的特点,从学习到记忆修改,以重置昼夜节律钟,这模式的行为变化在昼夜周期的大脑过程。根本机制尚不清楚。共识是,刺激诱导的肌动蛋白为基础的细胞结构的重塑重新分配的关键信息蛋白绑定。哪些蛋白质介导了这种变化?研究人员将利用哺乳动物生物钟的力量,其中包括可塑性在内的机制在进化上是古老和保守的,并且日常行为的节律性稳态模式的控制位于一个大脑部位,即视交叉上核(SCN)。他们将采用跨学科的方法,结合新的分析化学,使大规模分析和识别肌动蛋白结合蛋白在局部大脑区域与神经生理学和行为。研究人员将操纵SCN肌动蛋白状态,将天然神经信号对肌动蛋白相关蛋白的影响与直接激活或抑制肌动蛋白重塑的试剂进行比较。这种广泛的方法将允许发现昼夜神经和行为可塑性所必需的蛋白质复杂性。耦合蛋白质组学和功能分析将提供关于感官体验如何整合到跨越分子,细胞,大脑和行为水平的持久反应中的新见解。对这个进化上古老的大脑系统的研究将确定一组核心可塑性元素,这些元素可能对所有形式的大脑可塑性都有关键的涌现特性。因此,研究结果将影响对经验诱导的大脑适应的基本原则的理解。除了科学探究之外,这项研究还将为实验室的学生提供分析化学和神经科学交叉点的培训机会,以及对本科生,特别是在科学领域代表性不足的少数民族的推广。

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 Gillette其他文献

Martha Gillette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 Gillette', 18)}}的其他基金

NRT-UtB: Training the Next Generation of Researchers in Engineering and Deciphering of Miniature Brain Machinery
NRT-UtB:培训下一代微型脑机工程和破译研究人员
  • 批准号:
    1735252
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 40万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Regulation of SCN Glial Plasticity
SCN神经胶质可塑性的调节
  • 批准号:
    1354913
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 40万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
BRAIN EAGER: Multiscale dynamics and emergent properties of suprachiasmatic circuits in real time
BRAIN EAGER:实时视交叉上电路的多尺度动力学和涌现特性
  • 批准号:
    1450962
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 40万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Neuronal Substrates of Circadian Oscillation
昼夜节律振荡的神经元基质
  • 批准号:
    8419342
  • 财政年份:
    1985
  • 资助金额:
    $ 40万
  • 项目类别:
    Continuing Grant

相似国自然基金

Ezrin磷酸化抑制剂调控Ezrin/Actin- NRF2-HMOX1信号轴抑制铁死亡减轻脑缺 血再灌注损伤的机制研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    10.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
基于组学技术探究梅毒免疫逃逸新机制:脂蛋白TpF1经TAGLN2调控PI3K/Akt通路下调F-actin聚合抑制巨噬细胞吞噬功能
  • 批准号:
    2025JJ90148
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
GMFG/F-actin/cell adhesion 轴驱动 EHT 在造 血干细胞生成中的作用及机制研究
  • 批准号:
    TGY24H080011
  • 批准年份:
    2024
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
基于 MLCK/MLC/F-actin 信号通路的黄姑鱼肠 道紧密连接结构损伤的作用机制研究
  • 批准号:
    Y24C190042
  • 批准年份:
    2024
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
Actin cap新蛋白DEPDC7调控卵子成熟的分子机制研究
  • 批准号:
    82371663
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    45 万元
  • 项目类别:
    面上项目
衰老相关分泌表型(SASP)介导 GLUT1/ACTIN 轴调控双硫死亡促进胃癌转移及益气温阳解毒方干预机制研究
  • 批准号:
    82305347
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30.00 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
凋亡囊泡通过LRP1-Actin-HDAC8抑制巨噬细胞促炎极化治疗糖尿病牙周骨缺损的作用机制研究
  • 批准号:
    82301028
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
MLCK/F-actin/ZO-1信号通路重构紧密连接在电针促MCAO/R大鼠血脑屏障开放中的机制研究
  • 批准号:
    LQ23H270009
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
PbIMC1g通过调控actin-myosin motor功能介导动合子滑行和侵袭的分子机制研究
  • 批准号:
    82372280
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

Actin Regulation of Dendritic Spine Development and Plasticity
树突棘发育和可塑性的肌动蛋白调节
  • 批准号:
    10608784
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 40万
  • 项目类别:
Regulation of structural plasticity and actin cytoskeleton by plasma membrane cholesterol turnover in dendritic spines
树突棘质膜胆固醇周转对结构可塑性和肌动蛋白细胞骨架的调节
  • 批准号:
    RGPIN-2018-05562
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 40万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Regulation of structural plasticity and actin cytoskeleton by plasma membrane cholesterol turnover in dendritic spines
树突棘质膜胆固醇周转对结构可塑性和肌动蛋白细胞骨架的调节
  • 批准号:
    RGPIN-2018-05562
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 40万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Regulation of structural plasticity and actin cytoskeleton by plasma membrane cholesterol turnover in dendritic spines
树突棘质膜胆固醇周转对结构可塑性和肌动蛋白细胞骨架的调节
  • 批准号:
    RGPIN-2018-05562
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 40万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Heroin-induced plasticity: the role of actin dynamics
海洛因诱导的可塑性:肌动蛋白动力学的作用
  • 批准号:
    9899969
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 40万
  • 项目类别:
Regulation of structural plasticity and actin cytoskeleton by plasma membrane cholesterol turnover in dendritic spines
树突棘质膜胆固醇周转对结构可塑性和肌动蛋白细胞骨架的调节
  • 批准号:
    RGPIN-2018-05562
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 40万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Heroin-induced plasticity: the role of actin dynamics
海洛因诱导的可塑性:肌动蛋白动力学的作用
  • 批准号:
    10551185
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 40万
  • 项目类别:
Regulation of structural plasticity and actin cytoskeleton by plasma membrane cholesterol turnover in dendritic spines
树突棘质膜胆固醇周转对结构可塑性和肌动蛋白细胞骨架的调节
  • 批准号:
    RGPIN-2018-05562
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 40万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Actin-based model of synaptic plasticity
基于肌动蛋白的突触可塑性模型
  • 批准号:
    17H03557
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 40万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
A role of actin remodeling in cortical interneuron for critical period plasticity
肌动蛋白重塑在皮质中间神经元中对关键期可塑性的作用
  • 批准号:
    16H06811
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 40万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了