Structure-based analysis of the molecular mechanisms of prestin-dependent cochlear amplification

基于结构的prestin依赖性耳蜗放大分子机制分析

基本信息

项目摘要

Active mechanical amplification in the mammalian cochlea requires a process termed electromotility, i.e. voltage-driven ultrafast length changes of sensory outer hair cells (OHC). The elementary motor that generates motility is prestin (SLC26A5), an anion transporter-related, OHC-specific membrane protein. It is thought that electromotility arises from conformational changes of prestin that are directly triggered by changes in membrane potential and involve the binding of anions to the protein. In the previous funding period, we have established a 3D structural model of prestin and non-mammalian homologs, based on homology modeling, molecular dynamics simulations and - experimentally - extensive mutagenesis. The properties of the structure converge nicely with many of the functional features of prestin including anion dependence and the functional impact of previously identified domains. Based on this structural information we now want to examine the conformational dynamics that give rise to the generation of movement/or force. We will analyze voltage and anion dependent conformational changes by state-dependence of modification of introduced cysteine residues and by environmentally sensitive dyes. Beyond the molecular mode of action, it is also still unclear how prestin contributes to mechanical amplification: in a slow manner by setting the set-point of the active process or ultrafast by producing force in a cycle by cycle manner at high acoustic frequencies. To distinguish between these mechanisms, we will introduce kinetically altered prestin mutants into mice by cutting-edge genome engineering methods and analyze the peripheral hearing in terms of cochlear amplification.
哺乳动物耳蜗中的主动机械扩增需要一种称为电动性的过程,即电压驱动的超快长度变化的感觉外毛细胞(OHC)。产生运动性的基本电动机是Prestin(SLC26A5),一种阴离子转运蛋白相关的OHC特异性膜蛋白。人们认为,电动性是由普雷斯汀的构象变化引起的,这些变化是由膜电位变化直接触发的,并涉及阴离子与蛋白质的结合。在上一个资金期间,我们基于同源性建模,分子动力学模拟以及 - 实验性的广泛诱变,建立了Prestin和非哺乳动物同源物的3D结构模型。结构的性质与普雷斯汀的许多功能特征(包括阴离子依赖性和先前鉴定的域的功能影响)很好地收敛。基于这些结构信息,我们现在想检查产生运动/或力的产生的构象动力学。我们将通过对引入半胱氨酸残基的修饰和环境敏感染料的状态依赖性分析电压和阴离子依赖性构象变化。除了分子的作用模式之外,还不清楚普雷斯汀如何促进机械放大:通过在高声频率下通过周期以周期产生循环的方式来设置活性过程的设定点或超快,以缓慢的方式进行机械扩增。为了区分这些机制,我们将通过尖端的基因组工程方法将动力学改变的Prestin突变体引入小鼠,并通过人工耳蜗扩增分析外围听力。

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 }}

Professor Dr. Dominik Oliver其他文献

Professor Dr. Dominik Oliver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('Professor Dr. Dominik Oliver', 18)}}的其他基金

Die Mechanismen der rezeptorabhängigen Regulation von TASK- und TREK-Kanälen.
TASK 和 TREK 通道受体依赖性调节机制。
  • 批准号:
    206552018
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Units
Regulation neuronaler Kalium-Kanäle durch zeitlich-räumliche Änderungen der Phosphoinositid-Konzentration der Zellmembran
通过细胞膜磷酸肌醇浓度的时空变化调节神经元钾通道
  • 批准号:
    5443749
  • 财政年份:
    2004
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Understanding the transport mechanisms of the electrogenic transporters SLC26A3 andSLC26A6
了解生电转运蛋白 SLC26A3 和 SLC26A6 的转运机制
  • 批准号:
    441921356
  • 财政年份:
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Units
Coordination Funds
协调基金
  • 批准号:
    441865721
  • 财政年份:
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Units

相似国自然基金

基于多次随机泰森多边形分区的台阵面波三维结构成像和不确定度分析
  • 批准号:
    42374062
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    51 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于预解分析的钝体流动结构表征和反馈控制机理研究
  • 批准号:
    12302363
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
基于时变极值分布广义密度全局演化方程的混凝土结构抗震整体可靠度分析
  • 批准号:
    12302037
  • 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
基于全寿期的钢管混凝土抗弯刚度退化机理及计算方法研究
  • 批准号:
    52378117
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
城市群关联网络外部性对收入分配结构的影响研究——基于城市和劳动力异质性视角的分析
  • 批准号:
    72303156
  • 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

相似海外基金

Structure-based functional analysis of RNA Polymerase
RNA 聚合酶基于结构的功能分析
  • 批准号:
    2884826
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Genetics of Extreme Phenotypes of OSA and Associated Upper Airway Anatomy
OSA 极端表型的遗传学及相关上呼吸道解剖学
  • 批准号:
    10555809
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Exploratory Analysis Tools for Developmental Studies of Brain Microstructure with Diffusion MRI
利用扩散 MRI 进行脑微结构发育研究的探索性分析工具
  • 批准号:
    10645844
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Novel Computational Methods for Microbiome Data Analysis in Longitudinal Study
纵向研究中微生物组数据分析的新计算方法
  • 批准号:
    10660234
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Integrative Data Science Approach to Advance Care Coordination of ADRD by Primary Care Providers
综合数据科学方法促进初级保健提供者对 ADRD 的护理协调
  • 批准号:
    10722568
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了