Transmembrane signaling mechanisms of plexin

丛蛋白的跨膜信号传导机制

基本信息

  • 批准号:
    10311997
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 40.5万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2019
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2019-01-01 至 2023-12-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Plexins are single-pass transmembrane receptors that serve as the primary receptors for the guidance molecules semaphorins. Some semaphorins also require the neuropilin co-receptor for binding and activating plexin. Semaphorin/plexin/neuropilin-mediated signaling is essential for many processes, including the development of the nervous system and the cardiovascular system. Malfunction of this signal pathway is associated with diseases such as neurological disorder and cancer. A better understanding of the mechanisms of this pathway will provide a foundation for developing targeted therapies for these diseases and improving neuronal regeneration after injury. Plexin and neuropilin are both large proteins, and use their N-terminal membrane distal domains to bind semaphorin. Semaphorin are dimeric molecules, and activate plexin by inducing the formation of the active dimer. One major remaining mechanistic question is how the membrane proximal and transmembrane regions in plexin and neuropilin couple the semaphorin binding at the N-terminal domains to the activation of the plexin cytoplasmic domain, which relays the signal to downstream pathways. There is evidence suggesting that the membrane proximal and transmembrane regions play active roles in plexin activation. Another outstanding question concerns how many of the newly identified binding partners of plexin contribute to the signaling. The proposed research will be focused on addressing these mechanistic questions. In Aim 1, we will analyze how the interactions mediated by the transmembrane region of plexin regulate the formation of the plexin active dimer. We will design plexin constructs that contain the transmembrane region and cytoplasmic region but not the N-terminal autoinhibitory domains. These constructs are expected to form the active dimer spontaneously in the absence of semaphorin binding. We will determine the structure of this active dimer through either X-ray crystallography or cryo-electron microscopy to visualize how the transmembrane region interacts and promotes the formation of the plexin active dimer. In Aim 2, we will pursue the structure of full-length plexin and neuropilin in complex with semaphorin by using cryo-electron microscopy. These structures will provide a direct view of the entire receptor/ligand complex, and reveal how the membrane proximal and transmembrane regions couple the binding of semaphorin at the N-terminal domains to the cytoplasmic domains. In Aim 3, we will investigate the interactions and regulation of plexin by regulatory proteins. Some of these proteins may only exert their regulatory function in the context of the lipid bilayer, which we will investigate by using plexin reconstituted in lipid discs. The structural studies will be correlated by in vitro biophysical and cell-based functional assays. In addition, new approaches developed for the plexin system will be used to study other transmembrane signaling proteins in order to gain a general understanding of the principles of transmembrane signaling.
丛状蛋白是单通道跨膜受体,其作为用于引导 信号蛋白分子。一些脑信号蛋白也需要神经纤毛蛋白辅助受体来结合和激活 丛蛋白。脑信号蛋白/丛蛋白/神经毡蛋白介导的信号传导对于许多过程是必需的,包括 神经系统和心血管系统的发育。这种信号通路的故障是 与神经系统疾病和癌症等疾病有关。更好地理解机制 这一途径的研究将为开发针对这些疾病的靶向治疗和改善 损伤后神经元再生。丛蛋白和神经毡蛋白都是大蛋白,并且使用它们的N-末端, 膜远端结构域结合semaphorin。脑信号蛋白是二聚体分子,并通过以下方式激活丛蛋白: 诱导活性二聚体的形成。一个主要的机械问题是, 丛蛋白和神经毡蛋白的近端和跨膜区在N-末端偶联脑信号蛋白结合 这些结构域与丛蛋白胞质结构域的激活有关,丛蛋白胞质结构域将信号传递到下游途径。 有证据表明,膜近端和跨膜区发挥积极作用, 丛蛋白激活。另一个悬而未决的问题是, 丛蛋白有助于信号传导。拟议的研究将集中在解决这些机制 问题.在目的1中,我们将分析丛蛋白的跨膜区介导的相互作用是如何进行的。 调节丛蛋白活性二聚体的形成。我们将设计plexin结构, 跨膜区和胞质区,但不是N-末端自身抑制结构域。这些构建体 预期在没有脑信号蛋白结合的情况下自发形成活性二聚体。我们将确定 通过X射线晶体学或冷冻电子显微镜观察这种活性二聚体的结构 跨膜区如何相互作用并促进丛蛋白活性二聚体的形成。在目标2中, 我们将利用低温电子显微镜对神经丛蛋白和神经纤毛蛋白与脑信号蛋白复合物的全长结构进行研究 显微镜这些结构将提供整个受体/配体复合物的直接视图,并揭示如何 近膜区和跨膜区在N-末端偶联脑信号蛋白的结合 域到胞质域。在目标3中,我们将研究丛蛋白的相互作用和调节, 调节蛋白这些蛋白质中的一些可能仅在脂质的情况下发挥其调节功能。 双层,我们将通过使用在脂质盘中重构的丛蛋白来研究。结构研究将是 通过体外生物物理学和基于细胞的功能测定进行关联。此外,还开发了新的方法, plexin系统将用于研究其他跨膜信号蛋白,以获得一个通用的 了解跨膜信号传导的原理。

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 }}

Xuewu Zhang其他文献

Xuewu Zhang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('Xuewu Zhang', 18)}}的其他基金

Transmembrane signaling mechanisms of plexin - Supplement
plexin 的跨膜信号传导机制 - 补充
  • 批准号:
    10386725
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 40.5万
  • 项目类别:
Transmembrane signaling mechanisms of plexin
丛蛋白的跨膜信号传导机制
  • 批准号:
    10549296
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 40.5万
  • 项目类别:
Structural and functional analyses of the FAM46 proteins.
FAM46 蛋白的结构和功能分析。
  • 批准号:
    10334419
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 40.5万
  • 项目类别:
Structural and functional analyses of the FAM46 proteins.
FAM46 蛋白的结构和功能分析。
  • 批准号:
    10087901
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 40.5万
  • 项目类别:
Signaling and Regulation Mechanisms of Plexin
Plexin 的信号传导和调节机制
  • 批准号:
    8762128
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 40.5万
  • 项目类别:
Regulation Mechanisms for the GTPase activating protein domain of plexins
丛蛋白 GTPase 激活蛋白结构域的调控机制
  • 批准号:
    8515457
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 40.5万
  • 项目类别:
Signaling and Regulation Mechanisms of Plexin
Plexin 的信号传导和调节机制
  • 批准号:
    9314577
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 40.5万
  • 项目类别:
Regulation Mechanisms for the GTPase activating protein domain of plexins
丛蛋白 GTPase 激活蛋白结构域的调控机制
  • 批准号:
    7937784
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 40.5万
  • 项目类别:
Regulation Mechanisms for the GTPase activating protein domain of plexins
丛蛋白 GTPase 激活蛋白结构域的调控机制
  • 批准号:
    8310038
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 40.5万
  • 项目类别:
Signaling and Regulation Mechanisms of Plexin
Plexin 的信号传导和调节机制
  • 批准号:
    8894017
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 40.5万
  • 项目类别:

相似国自然基金

帽结合蛋白(cap binding protein)调控乙烯信号转导的分子机制
  • 批准号:
    32170319
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    58.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
帽结合蛋白(cap binding protein)调控乙烯信号转导的分子机制
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    58 万元
  • 项目类别:
ID1 (Inhibitor of DNA binding 1) 在口蹄疫病毒感染中作用机制的研究
  • 批准号:
    31672538
  • 批准年份:
    2016
  • 资助金额:
    62.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
番茄EIN3-binding F-box蛋白2超表达诱导单性结实和果实成熟异常的机制研究
  • 批准号:
    31372080
  • 批准年份:
    2013
  • 资助金额:
    80.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
P53 binding protein 1 调控乳腺癌进展转移及化疗敏感性的机制研究
  • 批准号:
    81172529
  • 批准年份:
    2011
  • 资助金额:
    58.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
DBP(Vitamin D Binding Protein)在多发性硬化中的作用和相关机制的蛋白质组学研究
  • 批准号:
    81070952
  • 批准年份:
    2010
  • 资助金额:
    35.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
研究EB1(End-Binding protein 1)的癌基因特性及作用机制
  • 批准号:
    30672361
  • 批准年份:
    2006
  • 资助金额:
    24.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

Collaborative Research: NSF-BSF: How cell adhesion molecules control neuronal circuit wiring: Binding affinities, binding availability and sub-cellular localization
合作研究:NSF-BSF:细胞粘附分子如何控制神经元电路布线:结合亲和力、结合可用性和亚细胞定位
  • 批准号:
    2321481
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 40.5万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Collaborative Research: NSF-BSF: How cell adhesion molecules control neuronal circuit wiring: Binding affinities, binding availability and sub-cellular localization
合作研究:NSF-BSF:细胞粘附分子如何控制神经元电路布线:结合亲和力、结合可用性和亚细胞定位
  • 批准号:
    2321480
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 40.5万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Alkane transformations through binding to metals
通过与金属结合进行烷烃转化
  • 批准号:
    DP240103289
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 40.5万
  • 项目类别:
    Discovery Projects
NPBactID - Differential binding of peptoid functionalized nanoparticles to bacteria for identifying specific strains
NPBactID - 类肽功能化纳米粒子与细菌的差异结合,用于识别特定菌株
  • 批准号:
    EP/Y029542/1
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 40.5万
  • 项目类别:
    Fellowship
Conformations of musk odorants and their binding to human musk receptors
麝香气味剂的构象及其与人类麝香受体的结合
  • 批准号:
    EP/X039420/1
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 40.5万
  • 项目类别:
    Research Grant
Postdoctoral Fellowship: OPP-PRF: Understanding the Role of Specific Iron-binding Organic Ligands in Governing Iron Biogeochemistry in the Southern Ocean
博士后奖学金:OPP-PRF:了解特定铁结合有机配体在控制南大洋铁生物地球化学中的作用
  • 批准号:
    2317664
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 40.5万
  • 项目类别:
    Standard Grant
I-Corps: Translation Potential of Real-time, Ultrasensitive Electrical Transduction of Biological Binding Events for Pathogen and Disease Detection
I-Corps:生物结合事件的实时、超灵敏电转导在病原体和疾病检测中的转化潜力
  • 批准号:
    2419915
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 40.5万
  • 项目类别:
    Standard Grant
CRII: OAC: Development of a modular framework for the modeling of peptide and protein binding to membranes
CRII:OAC:开发用于模拟肽和蛋白质与膜结合的模块化框架
  • 批准号:
    2347997
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 40.5万
  • 项目类别:
    Standard Grant
How lipid binding proteins shape the activity of nuclear hormone receptors
脂质结合蛋白如何影响核激素受体的活性
  • 批准号:
    DP240103141
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 40.5万
  • 项目类别:
    Discovery Projects
The roles of a universally conserved DNA-and RNA-binding domain in controlling MRSA virulence and antibiotic resistance
普遍保守的 DNA 和 RNA 结合域在控制 MRSA 毒力和抗生素耐药性中的作用
  • 批准号:
    MR/Y013131/1
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 40.5万
  • 项目类别:
    Research Grant
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了