Drosophila Clc-c model of Dent disease and human ClC-5 mutations

Dent 病和人类 ClC-5 突变的果蝇 Clc-c 模型

基本信息

  • 批准号:
    10314433
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 6.89万
  • 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:
    2021-07-29 至 2022-07-28
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Project Summary/Abstract Mutations in the human 2Cl-/H+ membrane transporter, CLC-5, cause Dent disease, which is clinically characterized by increased renal excretion of low molecular weight protein (LMWP), Ca2+ (hypercalciuria), increased risk for kidney stones, calcification of the kidney tissue, and progressive renal failure by age 20-40. The involvement of CLC-5 in LMWP has been postulated and tested, but its role in renal Ca2+ mishandling is unknown due to the lack of an appropriate experimental model. I hypothesize that Drosophila melanogaster (i.e., fruit fly) may be an excellent model organism to study this Cl- transporter for the following justifications: (1) flies natively express a Cl- transporter (Clc-c) that is >60% identical to human CLC-5, (2) calcium crystal formation in fly renal epithelia recapitulate mammalian/human kidney stones and are easily induced for quantification in real time, (3) genetic manipulations in flies are easy, quick (i.e., one mating and progeny in 7- 10 days), and tissue-specific to allow for evaluation of in vivo function with mutated native or transgenic proteins, and (4) fly lines expressing genetically encoded fluorescent ion-sensors (H+, Cl-, Ca2+) allow assessment of in vivo ion transport. Our preliminary evaluations and experiments have identified that all known CLC-5 Dent mutations are conserved in the Clc-c sequence and that Clc-c and CLC-5 have similar voltage- dependent and ion-transport characteristics. In addition, knockdown of Clc-c in renal tubules increases calcium oxalate crystal formation compared to wildtype tubules, similar to increased kidney stone formation in Dent disease. In this proposal, I hypothesize that Drosophila Clc-c shares additional biophysical and phenotypical properties with those of CLC-5 and is similarly affected by mutations of conserved amino acid residues. My first aim proposes to compare the biophysical features of Clc-c to those of CLC-5 by using voltage clamp assessments, including determining the effect of homologous Dent mutations on the activity of the respective transporter. Second, I intend to evaluate Drosophila Clc-c in vivo. The second aim will be tested by (1) examining the cellular and subcellular localizations of Clc-c by antibody detection and of ions by expressing genetically-encoded ion sensors for Cl- and H+, and (2) comparing crystal formation and ion secretion in Malpighian tubules among WT flies and Clc-c knock-down flies by both in vivo and ex vivo methods. These results will determine if Clc-c is an efficient and effective model for studying the biological role in renal calcium and protein absorption of this Cl- transporter and Dent disease. The proposed fellowship training plan is focused on developing diverse technical perspectives and embellishing professional development activities that translate to a successful career in research.
项目概要/摘要 人类 2Cl-/H+ 膜转运蛋白 CLC-5 的突变会导致临床上常见的 Dent 病 其特点是低分子量蛋白 (LMWP)、Ca2+(高钙尿症)的肾脏排泄增加, 20-40 岁时,肾结石、肾组织钙化和进行性肾衰竭的风险增加。 CLC-5 在 LMWP 中的参与已被假设和测试,但其在肾 Ca2+ 处理不当中的作用尚不清楚 由于缺乏合适的实验模型,未知。我推测果蝇 (即果蝇)可能是研究这种 Cl-转运蛋白的绝佳模式生物,理由如下:(1) 果蝇天然表达与人类 CLC-5 相同 >60% 的 Cl-转运蛋白 (Clc-c),(2) 钙晶体 果蝇肾上皮细胞的形成再现了哺乳动物/人类肾结石,并且很容易诱导 实时定量,(3)果蝇的基因操作简单、快速(即一次交配并在 7- 10 天),并且具有组织特异性,可以评估突变的天然或转基因的体内功能 蛋白质和 (4) 表达基因编码荧光离子传感器(H+、Cl-、Ca2+)的蝇系允许 体内离子转运的评估。我们的初步评估和实验表明,所有已知的 CLC-5 Dent 突变在 Clc-c 序列中是保守的,并且 Clc-c 和 CLC-5 具有相似的电压- 依赖性和离子传输特性。此外,肾小管中 Clc-c 的敲低会增加钙 与野生型肾小管相比,草酸盐晶体形成,类似于 Dent 肾结石形成增加 疾病。在这个提案中,我假设果蝇 Clc-c 具有额外的生物物理和表型特征 与 CLC-5 的特性相同,并且类似地受到保守氨基酸残基突变的影响。我的第一个 goal 建议使用电压钳比较 Clc-c 与 CLC-5 的生物物理特征 评估,包括确定同源 Dent 突变对各自活性的影响 运输者。其次,我打算在体内评估果蝇 Clc-c。第二个目标将通过 (1) 进行测试 通过抗体检测检查 Clc-c 的细胞和亚细胞定位,通过表达检查离子的细胞和亚细胞定位 Cl- 和 H+ 的基因编码离子传感器,以及 (2) 比较晶体形成和离子分泌 通过体内和离体方法观察 WT 果蝇和 Clc-c 敲低果蝇中的马氏小管。这些 结果将确定 Clc-c 是否是研究肾钙生物学作用的有效模型 以及这种 Cl-转运蛋白的蛋白质吸收和 Dent 病。拟议的奖学金培训计划是 专注于发展多样化的技术视角和完善专业发展活动 这转化为研究事业的成功。

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 }}

Carmen Reynolds其他文献

Carmen Reynolds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

靶向递送一氧化碳调控AGE-RAGE级联反应促进糖尿病创面愈合研究
  • 批准号:
    JCZRQN202500010
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
对香豆酸抑制AGE-RAGE-Ang-1通路改善海马血管生成障碍发挥抗阿尔兹海默病作用
  • 批准号:
    2025JJ70209
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
AGE-RAGE通路调控慢性胰腺炎纤维化进程的作用及分子机制
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2024
  • 资助金额:
    0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
甜茶抑制AGE-RAGE通路增强突触可塑性改善小鼠抑郁样行为
  • 批准号:
    2023JJ50274
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
蒙药额尔敦-乌日勒基础方调控AGE-RAGE信号通路改善术后认知功能障碍研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    33 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
LncRNA GAS5在2型糖尿病动脉粥样硬化中对AGE-RAGE 信号通路上相关基因的调控作用及机制研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    10.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
围绕GLP1-Arginine-AGE/RAGE轴构建探针组学方法探索大柴胡汤异病同治的效应机制
  • 批准号:
    81973577
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    55.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
AGE/RAGE通路microRNA编码基因多态性与2型糖尿病并发冠心病的关联研究
  • 批准号:
    81602908
  • 批准年份:
    2016
  • 资助金额:
    18.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
高血糖激活滑膜AGE-RAGE-PKC轴致骨关节炎易感的机制研究
  • 批准号:
    81501928
  • 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

PROTEMO: Emotional Dynamics Of Protective Policies In An Age Of Insecurity
PROTEMO:不安全时代保护政​​策的情绪动态
  • 批准号:
    10108433
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 6.89万
  • 项目类别:
    EU-Funded
The role of dietary and blood proteins in the prevention and development of major age-related diseases
膳食和血液蛋白在预防和发展主要与年龄相关的疾病中的作用
  • 批准号:
    MR/X032809/1
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 6.89万
  • 项目类别:
    Fellowship
Atomic Anxiety in the New Nuclear Age: How Can Arms Control and Disarmament Reduce the Risk of Nuclear War?
新核时代的原子焦虑:军控与裁军如何降低核战争风险?
  • 批准号:
    MR/X034690/1
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 6.89万
  • 项目类别:
    Fellowship
Collaborative Research: Resolving the LGM ventilation age conundrum: New radiocarbon records from high sedimentation rate sites in the deep western Pacific
合作研究:解决LGM通风年龄难题:西太平洋深部高沉降率地点的新放射性碳记录
  • 批准号:
    2341426
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 6.89万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Collaborative Research: Resolving the LGM ventilation age conundrum: New radiocarbon records from high sedimentation rate sites in the deep western Pacific
合作研究:解决LGM通风年龄难题:西太平洋深部高沉降率地点的新放射性碳记录
  • 批准号:
    2341424
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 6.89万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Doctoral Dissertation Research: Effects of age of acquisition in emerging sign languages
博士论文研究:新兴手语习得年龄的影响
  • 批准号:
    2335955
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 6.89万
  • 项目类别:
    Standard Grant
The economics of (mis)information in the age of social media
社交媒体时代(错误)信息的经济学
  • 批准号:
    DP240103257
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 6.89万
  • 项目类别:
    Discovery Projects
How age & sex impact the transcriptional control of mammalian muscle growth
你多大
  • 批准号:
    DP240100408
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 6.89万
  • 项目类别:
    Discovery Projects
Supporting teachers and teaching in the age of Artificial Intelligence
支持人工智能时代的教师和教学
  • 批准号:
    DP240100111
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 6.89万
  • 项目类别:
    Discovery Projects
Enhancing Wahkohtowin (Kinship beyond the immediate family) Community-based models of care to reach and support Indigenous and racialized women of reproductive age and pregnant women in Canada for the prevention of congenital syphilis
加强 Wahkohtowin(直系亲属以外的亲属关系)以社区为基础的护理模式,以接触和支持加拿大的土著和种族育龄妇女以及孕妇,预防先天梅毒
  • 批准号:
    502786
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 6.89万
  • 项目类别:
    Directed Grant
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了