Redox-control of the active/deactive transition of mitochondrial complex I
线粒体复合物 I 活性/失活转变的氧化还原控制
基本信息
- 批准号:251961289
- 负责人:
- 金额:--
- 依托单位:
- 依托单位国家:德国
- 项目类别:Priority Programmes
- 财政年份:2014
- 资助国家:德国
- 起止时间:2013-12-31 至 2017-12-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
Mitochondrial complex I is the largest and most complicated enzyme of the respiratory chain that has been implicated in numerous degenerative disorders and is a major source of reactive oxygen species. Complex I can undergo a reversible so called active/deactive (A/D) transition. It has been shown that nitrosation of a specific cysteine residue that is accessible only the deactive form prevents activation of complex I and may be involved in blocking the respiratory chain under certain pathological conditions. We have assigned this redox control of complex I to a conserved cysteine in the mitochondrially encoded subunit ND3. The first aim of the proposed project is to understand the molecular mechanism of the active/deactive transition of complex I and how it is controlled by modification of the cysteine in subunit ND3. We will use our recently solved X-ray crystallographic structure of mitochondrial complex I that suggests significant structural changes between the A- and D-from of complex I around its cysteine switch, to build structural models of the two states based on Molecular Dynamics simulations. This information will be used to guide a mutagenesis study aimed at identifying the protein domains and residues critically involved in the A/D transition in order to understand the structural changes associated with this process at the atomic level. In a second part of the project we will study how the A/D transition and the associated cysteine switch is controlled depending on the functional state of mitochondria. For this we will develop a quantitative redox-proteomic strategy to address the A/D transition state and the status of the associated cysteine switch in mitochondria and cells. This will provide valuable information to predict and understand the role of the A/D transition and the associated cysteine switch mechanism in health and disease. In the third part of the project we will explore the role of the A/D transition and the associated cysteine switch in mitochondrial disease. For this, we will take advantage of the large collection of cell lines from patients with complex I related mitochondrial diseases available at the Nijmegen Centre for Mitochondrial Disorders. Our studies with patient fibroblasts will provide insight into the involvement of the A/D transition in pathophysiological mechanisms associated with complex I deficiencies and may contribute to understand the origin of the wide range of disease phenotypes typically observed in mitochondrial disorders. This will also provide important clues for the physiological role of the A/D transition in the healthy state. Using our recently developed complexome profiling approach, we will search the mitochondrial inventory of multiprotein complexes for factors regulating the A/D transition to reach out to so far unexplored mechanisms of mitochondrial redox regulation.
线粒体复合体I是呼吸链中最大和最复杂的酶,与许多退行性疾病有关,是活性氧的主要来源。复合体I可以经历可逆的活性/失活(a /D)转变。研究表明,只有失活形式的特定半胱氨酸残基的亚硝化可以阻止复合物I的激活,并可能在某些病理条件下参与阻断呼吸链。我们将复合体I的氧化还原控制定位于线粒体编码亚基ND3中的一个保守半胱氨酸。该项目的第一个目标是了解复合物I的活性/失活转变的分子机制,以及它是如何通过修饰ND3亚基中的半胱氨酸来控制的。我们将利用我们最近解决的线粒体复合体I的x射线晶体结构,该结构表明复合体I在其半胱氨酸开关周围的A-和d -之间存在显着的结构变化,以基于分子动力学模拟建立两种状态的结构模型。这些信息将用于指导诱变研究,旨在确定a /D转变中关键的蛋白质结构域和残基,以便在原子水平上了解与该过程相关的结构变化。在项目的第二部分,我们将研究如何根据线粒体的功能状态控制a /D转换和相关的半胱氨酸开关。为此,我们将开发一种定量氧化还原-蛋白质组学策略,以解决线粒体和细胞中a /D过渡状态和相关半胱氨酸开关的状态。这将为预测和理解A/D转换的作用以及相关的半胱氨酸开关机制在健康和疾病中的作用提供有价值的信息。在项目的第三部分,我们将探索A/D转换和相关的半胱氨酸开关在线粒体疾病中的作用。为此,我们将利用奈梅亨线粒体疾病中心提供的来自复杂I相关线粒体疾病患者的大量细胞系。我们对患者成纤维细胞的研究将深入了解与复合物I缺乏相关的病理生理机制中A/D转换的参与,并可能有助于理解线粒体疾病中典型观察到的广泛疾病表型的起源。这也将为健康状态下A/D转换的生理作用提供重要线索。利用我们最近开发的复杂基因组分析方法,我们将搜索多蛋白复合物的线粒体库存,寻找调节A/D转换的因素,以探索迄今尚未探索的线粒体氧化还原调节机制。
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. Ulrich Brandt其他文献
Professor Dr. Ulrich Brandt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 }}
相似国自然基金
Pt/碲化物亲氧性调控助力醇类燃料电氧化的研究
- 批准号:22302168
- 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
钱江潮汐影响下越江盾构开挖面动态泥膜形成机理及压力控制技术研究
- 批准号:LY21E080004
- 批准年份:2020
- 资助金额:0.0 万元
- 项目类别:省市级项目
Cortical control of internal state in the insular cortex-claustrum region
- 批准号:
- 批准年份:2020
- 资助金额:25 万元
- 项目类别:
Lagrange网络实用同步的不连续控制研究
- 批准号:61603174
- 批准年份:2016
- 资助金额:20.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
职业因素致慢性肌肉骨骼损伤模型及防控研究
- 批准号:81172643
- 批准年份:2011
- 资助金额:50.0 万元
- 项目类别:面上项目
呼吸中枢低氧通气反应的遗传机制及其对睡眠呼吸障碍的影响
- 批准号:81070069
- 批准年份:2010
- 资助金额:34.0 万元
- 项目类别:面上项目
动态无线传感器网络弹性化容错组网技术与传输机制研究
- 批准号:61001096
- 批准年份:2010
- 资助金额:20.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
超临界机翼激波三维鼓包控制机理及参数优化研究
- 批准号:10972233
- 批准年份:2009
- 资助金额:36.0 万元
- 项目类别:面上项目
中枢钠氢交换蛋白3在睡眠呼吸暂停呼吸控制稳定性中的作用和调控机制
- 批准号:30900646
- 批准年份:2009
- 资助金额:20.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
低辐射空间环境下商用多核处理器层次化软件容错技术研究
- 批准号:90818016
- 批准年份:2008
- 资助金额:50.0 万元
- 项目类别:重大研究计划
相似海外基金
Leveraging a Tetradentate Redox-active Ligand to Enhance Control Over Properties and Reactivity
利用四齿氧化还原活性配体增强对性质和反应性的控制
- 批准号:
2247241 - 财政年份:2023
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Standard Grant
Development of a method to control protein structure by redox-active molecules including chaperone-like activity
开发通过氧化还原活性分子(包括分子伴侣样活性)控制蛋白质结构的方法
- 批准号:
23K04933 - 财政年份:2023
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Flexible control of covalent bonds based on redox-active highly strained compounds
基于氧化还原活性高应变化合物的共价键的灵活控制
- 批准号:
21H01912 - 财政年份:2021
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Control of Friction and Lubrication using Redox-Active Surface Monolayers
使用氧化还原活性表面单层控制摩擦和润滑
- 批准号:
2355963 - 财政年份:2019
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Studentship
Monolayers of Redox-active High-Spin Molecules on Conducting and Ferromagnetic Metals: Control of Self-assembly and Integration into Devices
导电金属和铁磁金属上的氧化还原活性高自旋分子单层:自组装和集成到器件中的控制
- 批准号:
166239762 - 财政年份:2010
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Research Units
Active Control of Biomolecular Interactions using Redox Amphiphiles
使用氧化还原两亲物主动控制生物分子相互作用
- 批准号:
0754921 - 财政年份:2008
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Standard Grant
Redox control of CD8 T cell proliferation, differentiation and death
氧化还原控制 CD8 T 细胞增殖、分化和死亡
- 批准号:
7464853 - 财政年份:2008
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Synthesis beyond the redox-active tetrathiafulvalene (TTF) molecule: From a topological control in TTF-based macrocycles, towards functional s
氧化还原活性四硫富瓦烯 (TTF) 分子之外的合成:从基于 TTF 的大环化合物的拓扑控制到功能性化合物
- 批准号:
EP/E041337/1 - 财政年份:2007
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Research Grant
SFB 583: Redox-Active Metal Complexes: Control of Reactivity via Molecular Architecture
SFB 583:氧化还原活性金属配合物:通过分子结构控制反应性
- 批准号:
5484668 - 财政年份:2001
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Collaborative Research Centres
Control of Electron-transfer Processes for Functionalization of Redox Active Thin Films
控制氧化还原活性薄膜功能化的电子转移过程
- 批准号:
10450319 - 财政年份:1998
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (B).