The function of AKAP-dependent protein-protein interactions in the regulation of vasopressin-mediated water reabsorption and cardiac myocyte contractility

AKAP依赖性蛋白质-蛋白质相互作用在调节加压素介导的水重吸收和心肌细胞收缩力中的功​​能

基本信息

项目摘要

A-kinase anchoring proteins (AKAPs) comprise a family of scaffolding proteins that target protein kinase A (PKA) and other signaling proteins to cellular compartments and thereby confine the activities of the associated proteins to defined regions within cells. The arginine-vasopressin (AVP)-induced redistribution of aquaporin-2 (AQP2) from intracellular vesicles into the plasma membrane of renal principal cells constitutes the molecular basis of AVP-mediated water reabsorption. The process depends on interactions of AKAPs with PKA. AKAP-dependent protein-protein interactions also facilitate ß-adrenoceptor-induced increases in cardiac myocyte contractility. Dysregulation of these processes is associated with diseases, including nephrogenic diabetes insipidus and chronic heart failure. We have identified direct interactions of AKAP18δ with PKA, phosphodiesterase (PDE)4D3 and phospholamban (PLB) and have shown that they play key roles in the regulation of AVP-mediated water reabsorption and ß-adrenoceptor-induced increases in cardiac myocyte contractility. In addition, we have identified other new AKAP18δ interacting proteins, and discovered small molecules disrupting AKAP-PKA interactions. By using these molecules we have revealed a negative feedback loop which depends on AKAP-PKA interactions and terminates ß-adrenoceptor-induced cAMP synthesis in cardiac myocytes. However, the molecular details underlying AKAP-based compartmentalized signaling which controls AVP-mediated water reabsorption and cardiac myocyte contractility are largely unknown. The aim of the proposed project is to gain mechanistic insight into the molecular mechanisms controlling AVP-mediated water reabsorption and cardiac myocyte contractility. To achieve this goal, we will define the functions of the new AKAP18δ protein interactions, and we will identify and characterize the roles of new AKAPs and their interactions in the two processes. In addition, we aim to elucidate the molecular mechanisms underlying the negative feedback regulation limiting ß-adrenoceptor-induced cAMP synthesis in cardiac myocytes. An important goal of the project is to define the functions of the new AKAP-dependent protein-protein interactions by pharmacological interference with already available and novel small molecules. Chemical compounds modulating AKAP functions and altering compartmentalized cellular signaling may open new avenues for the treatment of diseases (e.g. renal diseases and chronic heart failure).
A-激酶锚定蛋白(AKAP)包括将蛋白激酶A(PKA)和其他信号传导蛋白靶向细胞区室的支架蛋白家族,从而将相关蛋白的活性限制在细胞内的限定区域。精氨酸加压素(AVP)诱导水通道蛋白2(AQP 2)从细胞内囊泡重新分布到肾主细胞质膜,是AVP介导水重吸收的分子基础。该过程取决于AKAP与PKA的相互作用。AKAP依赖性蛋白质-蛋白质相互作用也促进β-肾上腺素受体诱导的心肌细胞收缩性增加。这些过程的失调与疾病有关,包括肾源性尿崩症和慢性心力衰竭。我们已经鉴定了AKAP 18 δ与PKA、磷酸二酯酶(PDE)4D 3和受磷蛋白(PLB)的直接相互作用,并且已经表明它们在AVP介导的水重吸收和β-肾上腺素受体诱导的心肌细胞收缩性增加的调节中起关键作用。此外,我们还鉴定了其他新的AKAP 18 δ相互作用蛋白,并发现了破坏AKAP-PKA相互作用的小分子。通过使用这些分子,我们揭示了一个负反馈回路,它依赖于AKAP-PKA相互作用,并终止β-肾上腺素受体诱导的cAMP合成在心肌细胞。然而,基于AKAP的区室化信号传导控制AVP介导的水重吸收和心肌细胞收缩性的分子细节在很大程度上是未知的。该项目的目的是获得机制的洞察控制AVP介导的水重吸收和心肌细胞收缩的分子机制。为了实现这一目标,我们将定义新的AKAP 18 δ蛋白相互作用的功能,我们将识别和表征新的AKAP及其相互作用在这两个过程中的作用。此外,我们的目的是阐明负反馈调节限制β-肾上腺素受体诱导的心肌细胞cAMP合成的分子机制。该项目的一个重要目标是通过对现有和新型小分子的药理学干扰来定义新的AKAP依赖性蛋白质-蛋白质相互作用的功能。调节AKAP功能和改变区室化细胞信号传导的化合物可以为治疗疾病(例如肾病和慢性心力衰竭)开辟新的途径。

项目成果

期刊论文数量(1)
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 }}

Privatdozent Dr. Enno Klußmann其他文献

Privatdozent Dr. Enno Klußmann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('Privatdozent Dr. Enno Klußmann', 18)}}的其他基金

Biologische Funktionen des Proteinkinase A-Ankerproteins AKAP18
蛋白激酶A锚定蛋白AKAP18的生物学功能
  • 批准号:
    5445329
  • 财政年份:
    2005
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Identifizierung und Charakterisierung von Proteinen, die den Transport von von Aquaporin-2 in renalen Hauptzellen kontrollieren
肾主细胞中控制水通道蛋白 2 转运的蛋白质的鉴定和表征
  • 批准号:
    20191274
  • 财政年份:
    2005
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Units
The role of the cytoskeleton in the vasopressin-induced aquaporin-2 shuttle in renal collecting duct principal cells
肾集合管主细胞中加压素诱导的水通道蛋白-2穿梭中细胞骨架的作用
  • 批准号:
    5407547
  • 财政年份:
    2003
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Synthesis, Biosynthesis and Mode-of-Action of Fungal Cyclopeptides
真菌环肽的合成、生物合成和作用方式
  • 批准号:
    530454070
  • 财政年份:
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Elucidating cardioprotective effects of mutant phosphodiesterase 3A
阐明突变型磷酸二酯酶 3A 的心脏保护作用
  • 批准号:
    531907792
  • 财政年份:
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants

相似国自然基金

AKAP5竞争性结合MDM2蛋白以正向调控突变型p53在三阴性乳腺癌免疫逃逸中的机制研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
miR204-5p通过AKAP1/MTP18调控线粒体融合/分裂参与胸主动脉夹层动脉瘤的机制研究
  • 批准号:
    JCZRYB202500200
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
VA调节PI3K-AKAP12介导的内质网应激维护气道上皮CFTR提高GC 哮喘疗效的机制研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2024
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
宿主蛋白AKAP14和LEDGF的氨基酰化修饰在HIV-1复制中的作用及机制研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2024
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
AKAP1调节线粒体质量控制在干细胞衍化心肌细胞成熟过程中的机 制研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2024
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
AKAP1 DNA甲基化在锌拮抗苯并[a]芘致肺癌发生的作用与机制研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2024
  • 资助金额:
    5.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
AKAP1/PKA 靶向 NCLX 介导线粒体钙超载在局麻药心脏 毒性中的机制研究
  • 批准号:
    2024JJ8182
  • 批准年份:
    2024
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
RNA结合蛋白AKAP95调控MLL白血病发生的分子机制研究
  • 批准号:
    32300444
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
AKAP8相分离介导hnRNPUL1特异性变体的转录调控在卵巢癌进展及耐药中的作用及机制
  • 批准号:
    CSTB2023NSCQ-MSX0338
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    10.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目

相似海外基金

AKAP Modulation of Renal Signaling
肾脏信号传导的 AKAP 调节
  • 批准号:
    10409644
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
AKAP Modulation of Renal Signaling
肾脏信号传导的 AKAP 调节
  • 批准号:
    9816376
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
AKAP-dependent regulation of Cardiac SR Ca handling
心脏 SR Ca 处理的 AKAP 依赖性调节
  • 批准号:
    9910438
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Amyloid Beta Postsynaptic Signaling through AKAP-anchored Calcineurin
通过 AKAP 锚定的钙调神经磷酸酶进行淀粉样蛋白突触后信号传导
  • 批准号:
    9269635
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Amyloid Beta Postsynaptic Signaling through AKAP-anchored Calcineurin
通过 AKAP 锚定的钙调神经磷酸酶进行淀粉样蛋白突触后信号传导
  • 批准号:
    9180008
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
The role of R2D2/AKAP interactions in fibrous sheath function.
R2D2/AKAP 相互作用在纤维鞘功能中的作用。
  • 批准号:
    8755939
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
The role of R2D2/AKAP interactions in fibrous sheath function.
R2D2/AKAP 相互作用在纤维鞘功能中的作用。
  • 批准号:
    8883664
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
UNDERSTANDING THE MOLECULAR BASIS OF SELECTIVITY IN AKAP
了解 AKAP 选择性的分子基础
  • 批准号:
    8365785
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
The Role of PKA Activity and AKAP anchoring in Striatal Synaptic Plasticity
PKA 活性和 AKAP 锚定在纹状体突触可塑性中的作用
  • 批准号:
    8123817
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
The Role of PKA Activity and AKAP anchoring in Striatal Synaptic Plasticity
PKA 活性和 AKAP 锚定在纹状体突触可塑性中的作用
  • 批准号:
    8486831
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了