Mechanism of Ferroportin Ubiquitination and its Therapeutic Potential in Anemia of Chronic Disease

铁转运蛋白泛素化机制及其治疗慢性病贫血的潜力

基本信息

项目摘要

The hepcidin-ferroportin signaling pathway has an important role in many disorders of iron metabolism, including iron overload syndromes (hemochromatosis) and anemia. Anemia of chronic disease is the second most common form of anemia and is present in conditions associated with infection, malignancy and inflammation. Anemia of chronic disease is characterized by low plasma iron concentrations despite sufficient stores of iron in the bone marrow, liver and spleen. In patients with these conditions, inflammatory cytokines induce expression of the hepatic hormone hepcidin. Hepcidin post-translationally regulates the cell surface expression of the iron exporter ferroportin. Ferroportin is the only membrane channel that is able to export iron from inside cells and thereby regulates the amount of circulating iron. Hepcidin binds to ferroportin and induces its ubiquitination, internalization and lysosomal degradation. As a result, the amount of iron that is available to developing red blood cells decreases. The objectives of the proposed research are to identify the enzymes involved in hepcidin- induced ferroportin ubiquitination and to determine whether inhibition of ferroportin ubiquitination is a potential novel therapy for the treatment of anemia of chronic disease. A cell line that inducible expresses ferroportin fused to green fluorescent protein (GFP) will be used to screen a commercially-available siRNA library that targets individual enzymes that are potentially involved in the transfer of ubiquitin to ferroportin. After identifying the ubiquitin conjugating and ligating enzymes that are involved in the degradation of ferroportin, the effect of siRNA-mediated knockdown of these enzymes on the development of turpentine-induced anemia of chronic disease in mice will be investigated. The host laboratory has established a cell line that expresses inducible ferroportin-GFP and is able to induce the expression of hepcidin by BMP treatment. This allows the analysis of ferroportin degradation under more physiological conditions. In addition, the chief of the host laboratory, Dr. Bloch, has extensive experience in the field of iron homeostasis and the use of murine models of chronic disease. The proposed research program will increase our understanding of iron homeostasis by elucidating the mechanism of ferroportin ubiquitination and degradation. It is anticipated that the results of these studies will permit the development of novel approaches to treat patients with iron-restrictive disorders.
铁调素-膜铁转运蛋白信号通路在许多铁代谢紊乱中具有重要作用,包括铁过载综合征(血色病)和贫血。 慢性病贫血是贫血的第二种最常见的形式,并且存在于与感染、恶性肿瘤和炎症相关的病症中。 慢性贫血的特点是血浆铁浓度低,尽管在骨髓、肝脏和脾脏中储存了足够的铁。在患有这些病症的患者中,炎性细胞因子诱导肝激素铁调素的表达。 铁调素翻译后调节铁输出蛋白ferroportin的细胞表面表达。 铁转运蛋白是唯一能够从细胞内输出铁的膜通道,从而调节循环铁的量。 铁调素结合膜铁转运蛋白并诱导其泛素化、内化和溶酶体降解。 因此,可用于发展红细胞的铁的量减少。本研究的目的是鉴定参与铁调素诱导的膜铁转运蛋白泛素化的酶,并确定抑制膜铁转运蛋白泛素化是否是治疗慢性疾病贫血的潜在新疗法。可诱导表达与绿色荧光蛋白(GFP)融合的膜铁转运蛋白的细胞系将用于筛选可商购的siRNA文库,所述siRNA文库靶向可能参与泛素向膜铁转运蛋白转移的各个酶。在鉴定参与膜铁转运蛋白降解的泛素缀合和连接酶后,将研究siRNA介导的这些酶的敲低对小鼠中松节油诱导的慢性疾病贫血的发展的影响。 宿主实验室已经建立了表达诱导型铁转运蛋白-GFP的细胞系,并且能够通过BMP处理诱导铁调素的表达。这允许在更生理条件下分析膜铁转运蛋白降解。此外,主实验室主任Bloch博士在铁稳态和慢性疾病小鼠模型的使用领域拥有丰富的经验。该研究计划将通过阐明膜铁转运蛋白泛素化和降解的机制来增加我们对铁稳态的理解。 预计这些研究的结果将允许开发新的方法来治疗铁限制性疾病患者。

项目成果

期刊论文数量(4)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
HFE and ALK3 act in the same signaling pathway.
  • DOI:
    10.1016/j.freeradbiomed.2020.08.023
  • 发表时间:
    2020-08
  • 期刊:
  • 影响因子:
    7.4
  • 作者:
    L. Traeger;J. Schnittker;D. Y. Dogan;D. Oguama;T. Kuhlmann;M. Muckenthaler;J. Krijt;E. Urzica;A. Steinbicker
  • 通讯作者:
    L. Traeger;J. Schnittker;D. Y. Dogan;D. Oguama;T. Kuhlmann;M. Muckenthaler;J. Krijt;E. Urzica;A. Steinbicker
{{ 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 }}

Dr. Lisa Schrader其他文献

Dr. Lisa Schrader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

NEURL1通过泛素化降解调控ferroportin1介导的细胞铁死亡抑制作用促进HCC放疗敏感性的机制研究
  • 批准号:
    2025JJ80744
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
膜铁调节蛋白 ferroportin 负向调控肺泡巨噬 细胞线粒体自噬对脓毒症肺损伤的影响及机 制研究
  • 批准号:
    Y24H150012
  • 批准年份:
    2024
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
基于Hepcidin-ferroportin轴调控神经元铁死亡探讨益肾化浊法改善阿尔茨海默病认知障碍的机制
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    51 万元
  • 项目类别:
    面上项目
丁酸促进ferroportin依赖性巨噬细胞铁离子泵出缓解肠道炎症及炎症性贫血的机制研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    59 万元
  • 项目类别:
    面上项目
Hepcidin-Ferroportin 轴调控铁代谢促进肾功能不全非肌层浸润性膀胱癌复发
  • 批准号:
    2021JJ40317
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
下调的Ferroportin1通过促进微环境中巨噬细胞极化来加速肝癌细胞治疗损伤后快速增殖的机制研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    10.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
从ActinvinB竞争性结合BMP受体调节hepcidin-ferroportin轴研究异功散改善慢性病贫血铁代谢的作用机制
  • 批准号:
    81804021
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    21.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
蛛网膜下腔出血后铁调素/铁输出蛋白(Hepcidin/ferroportin)调控早期脑损伤中神经元铁死亡的机制研究
  • 批准号:
    81870910
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    56.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
Ferroportin1(FPN1)基因对破骨细胞分化和功能的调控及机制研究
  • 批准号:
    81501843
  • 批准年份:
    2015
  • 资助金额:
    18.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

Hepcidin-Ferroportin-Iron Axis in Cardiac Surgery-associated Acute Kidney Injury
心脏手术相关急性肾损伤中的铁调素-铁转运蛋白-铁轴
  • 批准号:
    10659183
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Hepcidin-Ferroportin-Iron Axis in Cardiac Surgery-associated Acute Kidney Injury
心脏手术相关急性肾损伤中的铁调素-铁转运蛋白-铁轴
  • 批准号:
    10444522
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Implications of the Cardiac Hepcidin/Ferroportin axis for the Management of Iron Deficiency in Heart Failure
心脏铁调素/铁转运蛋白轴对心力衰竭缺铁治疗的影响
  • 批准号:
    MR/V009567/1
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Fellowship
Structure and mechanism of mammalian ferroportin
哺乳动物铁转运蛋白的结构和机制
  • 批准号:
    10397598
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Structure and mechanism of mammalian ferroportin
哺乳动物铁转运蛋白的结构和机制
  • 批准号:
    10183365
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Structure and mechanism of mammalian ferroportin
哺乳动物铁转运蛋白的结构和机制
  • 批准号:
    10605203
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Ferroportin Repression in Head and Neck Squamous Cell Carcinoma
头颈鳞状细胞癌中的铁转运蛋白抑制
  • 批准号:
    10133449
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Ferroportin Repression in Head and Neck Squamous Cell Carcinoma
头颈鳞状细胞癌中的铁转运蛋白抑制
  • 批准号:
    10358548
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Exploiting ferroportin for cancer imaging and therapy
利用铁转运蛋白进行癌症成像和治疗
  • 批准号:
    10170300
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Ferroportin and APP: Regulation of Iron Trafficking at the Blood-Brain Barrier
铁转运蛋白和 APP:血脑屏障铁运输的调节
  • 批准号:
    9367484
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了