Mammalian 20S proteasome isotypes: from structure and function to selective inhibition

哺乳动物 20S 蛋白酶体同种型:从结构和功能到选择性抑制

基本信息

  • 批准号:
    256398100
  • 负责人:
  • 金额:
    --
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    德国
  • 项目类别:
    Research Grants
  • 财政年份:
    2014
  • 资助国家:
    德国
  • 起止时间:
    2013-12-31 至 2022-12-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

The 20S proteasome core particle (CP) is the key player of the non-lysosomal protein degradation pathway, controls a plethora of essential intracellular processes and is a validated drug target. While simple eukaryotes express only one type of CP, the evolution of mammals and their increased complexity led to diversification and differentiation of the CP, ultimately resulting in four isotypes. Present in all cells, the constitutive proteasome (cCP) accomplishes the bulk of polypeptide degradation required for protein homoeostasis and survival. In contrast, the immunoproteasome (iCP) and the thymoproteasome (tCP) are engaged in shaping a functional adaptive immune system, whereas the role of the spermatoproteasome (sCP) is yet to be elucidated. Although the overall architecture of CP isotypes is identical, their subunit composition varies. Inhibitors that do not discriminate between CP isotypes are blockbuster drugs for the treatment of blood cancers and additional medicinal applications of iCP-selective compounds, e.g. chronic inflammatory or autoimmune diseases, are explored in clinical trials. During the current funding period extensive structure-based inhibitor and mutagenesis studies were performed on cCP and iCP, the results of which we have reported in 11 publications. To date, both tCP and sCP are poorly understood and their structural examination would provide a more thorough understanding of the unique subunits ß5t and Alpha 4s, respectively. Therefore, in the applied follow-up project we aim to structurally and biochemically characterize the tCP. In particular, the analysis of cleavage patterns of tCP versus cCP and iCP will be used to develop tCP-specific ligands. Such compounds may serve future efforts to probe the biological function of the tCP and any medicinal relevance of its selective inactivation. Similar to our work on the iCP, yeast mutagenesis efforts are envisioned to determine crucial elements of ß5t for assembly and function of the tCP. Besides, elaborate experiments on the sCP are planned. The primary goal is expression, purification and crystallization of the genuine human sCP or of a chimeric CP, i.e. a yeast CP that contains the human sCP-specific α4s entity. The envisioned interdisciplinary concept of this proposal certainly will enrich basic proteasome research and may open up future directions in CP drug development. The excellent infrastructure and the long lasting expertise of my lab allow to expect also promising new insights into 20S proteasome isotypes.
20S蛋白酶体核心颗粒(CP)是非溶酶体蛋白降解途径的关键分子,控制着大量的细胞内过程,是一个有效的药物靶点。虽然简单的真核生物只表达一种类型的CP,但哺乳动物的进化及其复杂性的增加导致了CP的多样化和分化,最终形成了四种同功型。构成蛋白酶体(CCP)存在于所有细胞中,完成蛋白质稳态和生存所需的大部分多肽降解。相比之下,免疫蛋白酶体和胸腺蛋白酶体参与了功能性适应性免疫系统的形成,而精子蛋白酶体(SCP)的作用尚不清楚。虽然CP亚型的整体结构是相同的,但它们的亚基组成不同。不区分CP同种类型的抑制剂是治疗血癌的重磅炸弹药物,临床试验中还探索了ICP选择性化合物的其他医学应用,例如慢性炎症或自身免疫性疾病。在本供资期间,对CCP和ICP进行了广泛的基于结构的抑制物和诱变研究,我们已在11份出版物中报告了其结果。到目前为止,对TCP和SCP的了解都很少,它们的结构研究将提供更全面的了解,分别是独特的亚基?5t和Alpha 4s。因此,在应用后续项目中,我们的目标是对TCP的结构和生化特性进行表征。特别是,将利用对TCP与CCP和ICP的切割模式的分析来开发TCP特定的配体。这些化合物可能有助于未来探索磷酸三氢叶酸的生物学功能以及其选择性失活的任何药用价值。与我们在ICP上的工作类似,酵母菌的诱变努力是为了确定tcp组装和功能所需的5t的关键元素。此外,还计划对SCP进行详细的实验。主要目标是表达、纯化和结晶真正的人SCP或嵌合CP,即包含人SCP特异性α4S实体的酵母CP。这一方案设想的跨学科概念肯定会丰富蛋白酶体的基础研究,并可能开辟未来CP药物开发的方向。我的实验室优良的基础设施和持久的专业知识也让我们有希望对20多岁的蛋白酶体亚型有新的见解。

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. Michael Groll其他文献

Professor Dr. Michael Groll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. Michael Groll', 18)}}的其他基金

Enzymes for biosynthesis and utilization of the 22nd genetically encoded amino acid, pyrrolysine. Crystal structures, reaction mechanisms and applications in biotechnology
用于生物合成和利用第 22 种基因编码氨基酸吡咯赖氨酸的酶。
  • 批准号:
    226560260
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Insights into the biosynthesis of isoprenoid precursors and their potential in semisynthetic strategies
深入了解类异戊二烯前体的生物合成及其在半合成策略中的潜力
  • 批准号:
    195109706
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants

相似国自然基金

拟南芥RBV蛋白与20S蛋白酶体核心亚基调控miRNA生物发生
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2024
  • 资助金额:
    15.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
抗 ICM 新型 20S 蛋白酶体激动剂的发现 、构 效关系与作用机制研究
  • 批准号:
    Y24H300023
  • 批准年份:
    2024
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
硼替佐米靶向Clp和20S蛋白酶系统的抗结核机制研究
  • 批准号:
    32300152
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
脓毒症血小板外泌体通过20S蛋白酶体对急性肺损伤的保护作用及其机制研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    52 万元
  • 项目类别:
    面上项目
膜融合介导的细胞器互作关键分子机器20S的工作机制研究
  • 批准号:
    91954118
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    82.0 万元
  • 项目类别:
    重大研究计划
利用纳米盘技术结合电子显微学方法研究20S复合体的结构与功能
  • 批准号:
    31400632
  • 批准年份:
    2014
  • 资助金额:
    25.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
20S蛋白酶体亚基在脑心肌炎病毒复制和组装中的作用
  • 批准号:
    31300139
  • 批准年份:
    2013
  • 资助金额:
    23.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
β-内酯类20S蛋白酶体抑制剂的设计、合成与活性研究
  • 批准号:
    21362021
  • 批准年份:
    2013
  • 资助金额:
    50.0 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
新型20S肽类蛋白酶体抑制剂的设计、合成及构效关系
  • 批准号:
    30772626
  • 批准年份:
    2007
  • 资助金额:
    35.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

Understanding Mycobacterium tuberculosis 20S proteasome assembly
了解结核分枝杆菌 20S 蛋白酶体组装
  • 批准号:
    10313217
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Understanding Mycobacterium tuberculosis 20S proteasome assembly
了解结核分枝杆菌 20S 蛋白酶体组装
  • 批准号:
    10689119
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Understanding Mycobacterium tuberculosis 20S proteasome assembly
了解结核分枝杆菌 20S 蛋白酶体组装
  • 批准号:
    10508512
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Development of Cellular HTS for 20S Proteasome Enhancers
20S 蛋白酶体增强剂的细胞 HTS 的开发
  • 批准号:
    10595889
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Development of cellular HTS for 20S proteasome enhancers
20S 蛋白酶体增强剂细胞 HTS 的开发
  • 批准号:
    10055970
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Activation of the 20S Proteasome to Normalize Tau Homeostasis
激活 20S 蛋白酶体使 Tau 稳态正常化
  • 批准号:
    9329344
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Accumulation of proteins utilizing the ring-structure formed by alpha6 and alpha7 subunits of human 20S proteasome
利用人 20S 蛋白酶体 α6 和 α7 亚基形成的环状结构进行蛋白质积累
  • 批准号:
    26460051
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Function and regulation of the Cdc48-20S proteasome
Cdc48-20S蛋白酶体的功能和调节
  • 批准号:
    234232818
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Fellowships
Role of quinone reductase 2 in stabilizing p53 degradation from the 20S proteasome
醌还原酶 2 在稳定 20S 蛋白酶体 p53 降解中的作用
  • 批准号:
    314345
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship Programs
Positioning, association and maturation of subunits during 20S proteasome assembly in pro- and eukaryotes (A02)
原核生物和真核生物 20S 蛋白酶体组装过程中亚基的定位、关联和成熟 (A02)
  • 批准号:
    224101680
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Collaborative Research Centres
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了