Protocadherin 7 and Osteoclast Maturation

原钙粘蛋白 7 和破骨细胞成熟

• 批准号: 10430027
• 负责人: YONGWON CHOI
• 金额: $ 35.39万
• 依托单位: UNIVERSITY OF PENNSYLVANIA
• 依托单位国家: 美国
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 美国
• 起止时间: 2020-07-01 至 2025-11-30
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://reporter.nih.gov/project-details/10430027
• 关键词: Actins; Address; Adhesions; Affect; Antibodies; Biological Assay; Biological Markers; Biological Process; Biology; Bone Marrow; Bone Marrow Cells; CD 200; Cadherins; Calcium; Cell Adhesion; Cell Adhesion Molecules; Cell Communication; Cell Maturation; Cells; Chemicals; Chimera organism; Coupled; Cytoplasmic Tail; Data; Disease; Dyes; Exhibits; Extracellular Domain; Fibronectins; Genes; Hematopoietic; Homeostasis; Immune response; In Vitro; Inflammation; Inflammatory; Inflammatory Response; Integrins; Label; Ligature; Measures; Mediating; Mediator of activation protein; Membrane; Mesenchymal; Modeling; Molecular; Mononuclear; Mus; Oncoproteins; Osteoblasts; Osteoclasts; Osteogenesis; Pathologic; Pathology; Pathway interactions; Patients; Periodontitis; Physiological; Physiological Processes; Protein Family; Protein Isoforms; Protein phosphatase; Proteins; Publishing; Regulation; Role; Screening Result; Signal Pathway; Signal Transduction; Slice; Small Interfering RNA; Stains; Stimulus; TNFSF11 gene; Testing; Tracer; Vesicle; Work; bisphosphonate; bone; bone loss; bone strength; cell motility; improved; in vivo; inflammatory bone loss; inhibitor; interest; knock-down; lipophilicity; member; microCT; molecular marker; osteoclastogenesis; receptor; rho GTP-Binding Proteins; screening; side effect; therapeutic target; trafficking

Inflammation  is  known  to  cause  bone  destruction  by  excessive  osteoclast  (OC)  activity  in  patients  with  inflammatory  diseases,  such  as  periodontitis.  To  address  the  underlying  causes  of  such  inflammation-­related  bone  loss,  it  is  important  to  understand  how  the  cellular  and  molecular  mechanisms  of  bone  homeostasis  maintained by bone-­forming osteoblasts (OBs) and bone-­resorbing OCs are perturbed by inflammatory stimuli.  Targeting  OC  maturation  rather  than  differentiation  is  of  particular  interest  and  provides  an  added  benefit  of  avoiding  unintentionally  inhibiting  new  bone  formation.  However,  identifying  promising  therapeutic  targets  of  OC  maturation  will  require  greater  understanding  of  its  mechanisms  of  regulation.  Cell  adhesion  is  a  physiologic  process  critical  to  both  OC  maturation  and  its  hallmark  feature,  multinucleation.  In  the  course  of  screening  potential  genes  that  regulate  OC  maturation  in  vitro,  we  identified  a  cell  adhesion-­related  gene,  Pcdh7,  a  protocadherin  member  of  the  cadherin  superfamily.  We  have  now  generated  Pcdh7-­/-­  mice  for  the  purpose  of  further  studying  Pcdh7  in  OC  maturation  and  inflammatory  responses,  and  therefore  propose  the  following  specific  aims:  1.  Investigate  the  role  of  Pcdh7  in  OC  differentiation,  function,  and  inflammatory  bone  loss. We will employ Pcdh7-­/-­ bone marrow (BM) cells to examine expression of known biological markers and  cell  biological  functions,  including  adhesion,  motility,  actin  ring  formation,  ruffled  border  formation,  and  vesicle  trafficking. Pcdh7floxed mice and BM chimeras will be generated for the purpose of more precisely interrogating  OC-­ versus OB-­specific (or other) Pcdh7 functions in the context of bone homeostasis. These mice will also be  employed  to  confirm  the  importance  of  OC-­expressed  Pcdh7  in  the  context  of  inflammatory  bone  loss  and  immune  responses  that  occur  after  LPS  treatment  or  ligature-­induced  periodontitis.  Together,  these  studies  should  elucidate  the  cell-­specific  roles  of  Pcdh7  in  OC  maturation  and  pathologic  bone  loss.  2.  Investigate  mechanisms of Pcdh7 molecular function within OC biology. To investigate how OC-­expressed Pcdh7 protein  regulates  cell  adhesion  and/or  signal  transduction,  we  will  test  a  four-­step  model.  For  each  step,  we  will  test  OC  maturation,  cell  adhesion,  and  activation  of  signaling  pathways,  and  will  employ  both  physiologically-­ activated and hCD3-­inducible retroviral (RV) Pcdh7 constructs. First, we will test whether Pcdh7 mediates cell-­ cell  interactions  that  activate  Pcdh7  intracellular  signaling  by  separately  track  WT  and  Pcdh7-­/-­  OCs  in  mixed  heterotypic  OC  cultures.  Second,  we  will  test  the  effects  of  cytoplasmic  domain  truncation  isoforms  of  Pcdh7  by  assaying  physiologic  expression  in  OCs  and  then  by  RV-­expressing  isoforms  in  OCs.  Third,  we  will  test  whether and, if so, how Pcdh7 mediates intracellular signaling via the oncoprotein SET. Fourth, we will employ  siRNA  and  chemical  inhibitors  to  test  the  relative  contributions  of  Pcdh7-­dependent  activation  of  various  signaling pathways to Pcdh7-­mediated OC adhesion and maturation. Together, these studies will improve our  understanding of the function of Pcdh7 protein generally, and more specifically, how it controls OC maturation.

目前已知的是，在患有骨质疏松症的患者中，炎症可能通过过度抑制破骨细胞(OC)的活性而导致骨质破坏。 炎症性疾病，如牙周炎。旨在解决此类炎症相关疾病的根本原因。 骨丢失，但很重要的一点是要深入了解骨丢失的细胞机制和分子生物学机制是如何影响骨的动态平衡的。 由成骨细胞(OBS)和成骨细胞(OCS)维持的骨吸收不会受到炎性刺激的干扰。 瞄准中国银行业的成熟度，而不是差异化，是一种特殊的利益关系，它提供了一种额外的额外好处。 避免无意中抑制新的新骨形成。然而，在寻找有前途的治疗新骨形成靶点之前。 OC的成熟还需要对其监管的机制有更多的了解。细胞的粘附性是一个重要因素。 生理发育过程是促进卵母细胞成熟的关键，也是实现其标志性功能--多核--的关键。在整个过程中。 在体外筛选可能调节卵巢癌细胞成熟的基因，我们鉴定出一个与细胞黏附相关的基因。 PCDH7是一种新的原钙粘附素，是钙粘附素超家族的成员之一。我们现在已经培育出了许多PCDH7基因缺失的小鼠。 目的是为了进一步研究PCDH7在中国石油天然气集团公司成熟化过程中的作用，以及应对炎症性疾病的方法，并据此提出建议。 具体目的如下：1.研究PCDH7基因在骨质疏松症分化、功能、调控及炎症性骨质疏松中的作用。 损失。我们将不会使用PCDH7--/--骨髓间充质干细胞(BM)来检测已知的新的生物标记基因和基因的表达情况。 细胞的生物学功能，包括细胞黏附、运动、肌动蛋白和环状结构的形成，扰乱了边界结构、细胞和小泡的形成。 贩卖Pcdh7的老鼠和BM的嵌合体将不会被生成，以达到更准确地进行审讯的目的。 OC-OB与OB-特异性基因(或其他)的PCDH7基因在骨骼和动态平衡的环境中的功能不同。这些小鼠的功能也不会改变。 受雇于此来确认骨质疏松症的重要性-在炎症性疾病和骨丢失的背景下，表达了对PCDH7的看法 免疫系统反应表明，在接受内毒素治疗或结扎诱导的牙周炎后，这些反应可能会发生。这些研究加在一起。 应该阐明PCDH7基因在卵巢癌成熟过程和病理性骨丢失中的细胞特异性作用。 PCDH7的分子生物学机制研究主要集中在PCDH7的分子生物学方面，目的是研究PCDH7的分子生物学功能。 调节细胞的黏附和/或信号的转导，我们将不会测试一个新的四步模型。对于每一步，我们将不会测试。 OC的成熟、细胞的黏附、激活和激活信号通路，这些都将在生理上发挥作用。 激活的基因和hCD3诱导的逆转录病毒(RV)和PCDH7基因的构建。首先，我们将测试PCDH7基因是否介导细胞- 细胞间的相互作用可以通过在混合的情况下分别跟踪WT信号和PCDH7-/-OCS信号来激活PCDH7的细胞内信号传导。 第二，我们将测试PCDH7的胞质结构域截断和异构体的影响。 通过先检测OCS中生理性基因的表达，然后通过检测RV在OCS中表达的异构体。第三，我们将进行测试。 是否需要，如果是的话，PCDH7是如何通过一套新的癌蛋白来调节细胞内信号转导的。第四，我们将不会使用。 SiRNA和其他化学药物将测试PCDH7依赖的各种细胞激活机制的相对贡献率。 信号通路有助于PCDH7介导的OOC的黏附和成熟。这些研究加在一起，将进一步改善我们的能力。 对PCDH7蛋白主要功能的了解，更具体地说，是它如何控制OC的成熟。