Interrogating the ubiquitin pathway to understand and treat cytokine-induced beta-cell death in type 1 diabetes

探究泛素通路以了解和治疗 1 型糖尿病中细胞因子诱导的 β 细胞死亡

基本信息

  • 批准号:
    10278303
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 55.68万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2021
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2021-08-30 至 2025-06-30
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

PROJECT SUMMARY The loss of insulin-producing beta cells in the pancreas results in an absolute requirement for injected insulin, causing significant risks of mortality from hypoglycemia and morbidity from diabetic complications in peripheral nerves, the retina, the heart, and the kidney. A key goal of efforts to treat T1D is to stop this cellular attack, either by halting the immune mis-recognition of beta cells or by protecting beta cells from cell death. However, a critical barrier to progress in the field is a lack of complete understanding of the cellular events in the islet that contribute to the loss of beta-cell mass. Using a phenotypic screening approach, we discovered BRD0476, a compound that is selectively active against cytokine-mediated apoptosis. Further study of this compound revealed that it binds the deubiquitinase USP9X to halt JAK2 and STAT1 signaling in response to IFNγ. We determined that JAK2 can be rendered signaling incompetent by ubiquitination, and that by modulating USP9X, we can tip the balance toward reduced JAK2 kinase activity, even in the presence of IFNγ. These results point to an emerging role for ubiquitination in regulating beta-cell apoptosis in T1D, and suggest that a greater understanding of this process (and its potential dysregulation) in the early stages of T1D development could lead to 1) the ability to identify at-risk individuals, and 2) novel therapeutic strategies to preserve beta-cell mass in early-stage T1D. Using our probe BRD0476 and chemical biology tools not previously applied to islet biology, we will improve our understanding of the role of USP9X in beta-cell survival in vitro and in vivo through the following aims: In Aim 1, we will characterize the mode of JAK2 inhibition by USP9X in human islets. In Aim 2, we will assess effects of inhibiting USP9X-JAK2 (with BRD0476) on development and progression of autoimmune diabetes in a mouse model of type 1 diabetes. In Aim 3, we will profile deubiquitinase (DUB) expression and activity in human islets during early T1D development, using activity-based protein profiling (ABPP) and global ubiquitome measurements. The successful outcomes of this proposal are 1) a greater understanding of mechanisms to promote beta-cell survival in early T1D, and 2) a chemical probe to provide translational proof-of-concept. This project will set the stage for developing a biomarker of early-stage T1D development, as well as advanced therapeutic strategies for preventing beta-cell apoptosis in early-stage T1D, representing a potentially curative approach.
项目总结 胰腺中产生胰岛素的β细胞的丧失导致对注射胰岛素的绝对需求, 导致外周低血糖死亡和糖尿病并发症发病率的重大风险 神经、视网膜、心脏和肾脏。治疗T1D的一个关键目标是阻止这种细胞攻击, 通过阻止对贝塔细胞的免疫错误识别,或者通过保护贝塔细胞免受细胞死亡。然而,一个关键的 在这一领域取得进展的障碍是对小岛中的细胞事件缺乏全面的了解 与β细胞质量的丧失有关。通过表型筛选的方法,我们发现了BRD0476,一种化合物 这是选择性地有效地对抗细胞因子介导的细胞凋亡。对这种化合物的进一步研究表明,它 结合脱泛素酶USP9X以停止JAK2和STAT1信号转导,以响应干扰素γ。我们决定 JAK2可以通过泛素化而使信号失灵,而通过调节USP9X,我们可以使 平衡降低JAK2激酶活性,即使在干扰素γ存在的情况下也是如此。这些结果表明,一个正在出现的 泛素化在调节T1D中的β细胞凋亡中的作用,并提示对此有更好的理解 在T1D发育的早期阶段的过程(及其潜在的失调)可能导致1)能力 识别高危个体,以及2)在T1D早期保留β细胞团的新治疗策略。 使用我们的探针BRD0476和以前没有应用于胰岛生物学的化学生物学工具,我们将改进我们的 通过以下目的了解USP9X在体外和体内β细胞存活中的作用:在目标1中, 我们将表征USP9X在人类胰岛中抑制JAK2的模式。在目标2中,我们将评估 抑制USP9X-JAK2(含BRD0476)对小鼠自身免疫性糖尿病发生发展的影响 1型糖尿病模型。在目标3中,我们将分析脱泛素酶(DUB)在人类胰岛中的表达和活性 在T1D早期发育期间,使用基于活动的蛋白质图谱(ABPP)和全球泛素组 测量。这项建议的成功成果是:1)更好地理解 促进T1D早期的β细胞存活,以及2)提供翻译概念验证的化学探针。这 该项目将为开发早期T1D开发的生物标记物以及高级 预防早期T1D中β细胞凋亡的治疗策略,具有潜在的疗效 接近。

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 }}

ROHIT N. KULKARNI其他文献

ROHIT N. KULKARNI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('ROHIT N. KULKARNI', 18)}}的其他基金

Interrogating the ubiquitin pathway to understand and treat cytokine-induced beta-cell death in type 1 diabetes
探究泛素通路以了解和治疗 1 型糖尿病中细胞因子诱导的 β 细胞死亡
  • 批准号:
    10477373
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 55.68万
  • 项目类别:
Enhanced pancreatic islet cell engraftment by treatment with serpin B1
丝氨酸蛋白酶抑制剂 B1 处理增强胰岛细胞植入
  • 批准号:
    10383270
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 55.68万
  • 项目类别:
Interplay between SerpinB1 and TLR2/TLR4 in beta cell regeneration
SerpinB1 和 TLR2/TLR4 在 β 细胞再生中的相互作用
  • 批准号:
    10094305
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 55.68万
  • 项目类别:
One-compound, one-islet: A high-throughput platform for small-molecule discovery
一种化合物,一种胰岛:用于小分子发现的高通量平台
  • 批准号:
    10450745
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 55.68万
  • 项目类别:
One-compound, one-islet: A high-throughput platform for small-molecule discovery
一种化合物,一种胰岛:用于小分子发现的高通量平台
  • 批准号:
    10356005
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 55.68万
  • 项目类别:
Interplay Between SERPINB1 and TLR2/TLR4 in Beta Cell Regeneration
SERPINB1 和 TLR2/TLR4 在 Beta 细胞再生中的相互作用
  • 批准号:
    10301008
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 55.68万
  • 项目类别:
Interplay Between SERPINB1 and TLR2/TLR4 in Beta Cell Regeneration
SERPINB1 和 TLR2/TLR4 在 Beta 细胞再生中的相互作用
  • 批准号:
    10378332
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 55.68万
  • 项目类别:
Regulation of Autoimmune Type 1 Diabetes by Serpins B1 and A1 (Alpha 1-Antitrypsin)
Serpins B1 和 A1(α 1-抗胰蛋白酶)对自身免疫性 1 型糖尿病的调节
  • 批准号:
    9556000
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 55.68万
  • 项目类别:
Interplay Between SERPINB1 and TLR2/TLR4 in Beta Cell Regeneration
SERPINB1 和 TLR2/TLR4 在 Beta 细胞再生中的相互作用
  • 批准号:
    10062405
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 55.68万
  • 项目类别:
Role of 12-lipoxygenase and 12-HETE signaling in beta-cell dysfunction
12-脂氧合酶和 12-HETE 信号在 β 细胞功能障碍中的作用
  • 批准号:
    10853540
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 55.68万
  • 项目类别:

相似国自然基金

Epac1/2通过蛋白酶体调控中性粒细胞NETosis和Apoptosis在急性肺损伤中的作用研究
  • 批准号:
    LBY21H010001
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
基于Apoptosis/Ferroptosis双重激活效应的天然产物AlbiziabiosideA的抗肿瘤作用机制研究及其结构改造
  • 批准号:
    81703335
  • 批准年份:
    2017
  • 资助金额:
    20.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
双肝移植后Apoptosis和pyroptosis在移植物萎缩差异中的作用和供受者免疫微环境变化研究
  • 批准号:
    81670594
  • 批准年份:
    2016
  • 资助金额:
    58.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
Serp-2 调控apoptosis和pyroptosis 对肝脏缺血再灌注损伤的保护作用研究
  • 批准号:
    81470791
  • 批准年份:
    2014
  • 资助金额:
    73.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
Apoptosis signal-regulating kinase 1是七氟烷抑制小胶质细胞活化的关键分子靶点?
  • 批准号:
    81301123
  • 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
APO-miR(multi-targeting apoptosis-regulatory miRNA)在前列腺癌中的表达和作用
  • 批准号:
    81101529
  • 批准年份:
    2011
  • 资助金额:
    22.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
放疗与细胞程序性死亡(APOPTOSIS)相关性及其应用研究
  • 批准号:
    39500043
  • 批准年份:
    1995
  • 资助金额:
    9.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

Development of an apoptosis biosensor for monitoring of breast cancer
开发用于监测乳腺癌的细胞凋亡生物传感器
  • 批准号:
    10719415
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 55.68万
  • 项目类别:
Milk fat globule-EGF factor 8 and hepatocyte apoptosis-induced liver wound healing response
乳脂肪球-EGF因子8与肝细胞凋亡诱导的肝脏创面愈合反应
  • 批准号:
    10585802
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 55.68万
  • 项目类别:
Interrogating the Fgl2-FcγRIIB axis on CD8+ T cells: A novel mechanism mediating apoptosis of tumor-specific memory CD8+ T cells
询问 CD8 T 细胞上的 Fgl2-FcγRIIB 轴:介导肿瘤特异性记忆 CD8 T 细胞凋亡的新机制
  • 批准号:
    10605856
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 55.68万
  • 项目类别:
Mechanistic analysis of apoptosis induction by HDAC inhibitors in head and neck cancer
HDAC抑制剂诱导头颈癌凋亡的机制分析
  • 批准号:
    23K15866
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 55.68万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
Novel targeted therapy for FGFR inhibitor-resistant urothelial cancer and apoptosis based therapy for urothelial cancer
FGFR抑制剂耐药性尿路上皮癌的新型靶向治疗和基于细胞凋亡的尿路上皮癌治疗
  • 批准号:
    23K08773
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 55.68万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Interrogating the Fgl2-FcgRIIB axis: A novel mechanism mediating apoptosis of tumor-specific memory CD8+ T cells
探究 Fgl2-FcgRIIB 轴:介导肿瘤特异性记忆 CD8 T 细胞凋亡的新机制
  • 批准号:
    10743485
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 55.68万
  • 项目类别:
Investigating the role of apoptosis-resistance and the tumor environment on development and maintenance of sacrococcygeal teratomas
研究细胞凋亡抗性和肿瘤环境对骶尾部畸胎瘤发生和维持的作用
  • 批准号:
    10749797
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 55.68万
  • 项目类别:
The effects of glucose on immune cell apoptosis and mitochondrial membrane potential and the analysis of its mechanism by which glucose might modulate the immune functions.
葡萄糖对免疫细胞凋亡和线粒体膜电位的影响及其调节免疫功能的机制分析。
  • 批准号:
    22K09076
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 55.68万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
XAF1 IN P53 SIGNALING, APOPTOSIS AND TUMOR SUPPRESSION
P53 信号传导、细胞凋亡和肿瘤抑制中的 XAF1
  • 批准号:
    10583516
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 55.68万
  • 项目类别:
Role of Thioredoxin system in regulation of autophagy-apoptosis cross talk in neurons: Uncovering Novel Molecular Interactions.
硫氧还蛋白系统在神经元自噬-凋亡串扰调节中的作用:揭示新的分子相互作用。
  • 批准号:
    RGPIN-2019-05371
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 55.68万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了