Exploring PARP biology and therapy response via metabolic flux analysis and a novel chemical proteomics workflow
通过代谢流分析和新型化学蛋白质组学工作流程探索 PARP 生物学和治疗反应
基本信息
- 批准号:2278928
- 负责人:
- 金额:--
- 依托单位:
- 依托单位国家:英国
- 项目类别:Studentship
- 财政年份:2019
- 资助国家:英国
- 起止时间:2019 至 无数据
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
Poly-ADP-ribose polymerases (PARPs) are NAD-dependent enzymes catalysing the formation of ADP-ribose modifications on proteins and are critical for DNA damage response, chromatin remodelling and with emerging roles in RNA splicing (Matveeva et al., 2016). Across the 17 PARPs currently identified we lack a detailed understanding of the subset of the proteome preferentially modified by each enzyme partly due to the analytical challenge of defining the global PARylome. PARP (I/II/III) inhibitors are synthetically lethal in HR-deficient cancer and are becoming an important maintenance therapy in ovarian cancer. The efficacy of PARP inhibitors is closely linked to the extent to which PARP is 'trapped' on damaged DNA (Murai et al., 2012). The NAD cofactor is essential for PARP activity and removal of trapped PARP by autoPARylation; however the impact of metabolic reprogramming in cancer cells and NAD availability on the PARylome or PARP inhibitor response has not been systematically explored We (Keun) have observed that KRAS mutant ovarian cancer cells are selectively sensitive to NAD depletion via chemical inhibition (FK866) of the NAD salvage enzyme NAMPT (Figure 1). This is consistent with KRAS-driven metabolic reprogramming leading to a classic Warburg state with a high requirement for both NAD+ in the cytosol to maintain a high glycolytic rate and NADPH for biosynthesis and antioxidant protection. We hypothesise that extra demands on NAD supply in KRAS mutant ovarian cancer cells alter the global PARylome, and subsequently the downstream function of PARylated proteins. 4 Using a novel quantitative chemical proteomics workflow involving metabolic incorporation of multiple clickable NAD+ precursors combined with TMT isobaric tagging developed in the DiMaggio lab (in review, Nature Chemical Biology), we unexpectedly observed that RNA splicing factors showed the greatest reduction in PARylation with PARP inhibition in breast cancer cells (Figure 2). Therefore we also hypothesise that NAD metabolism may have a previously uncharacterised role in regulating function of the spliceosome via PARP activity. This hypothesis is supported by a recent CRISPR screen that revealed ribonucleases are novel synthetically lethal determinants of PARP inhibitor response (Zimmermann et al., 2018). In this study a total of 73 high-confidence genes were identified across three cell lines that when mutated resulted in increased sensitivity to PARP inhibitors. A number of RNA splicing factors, such as DDX46 and SRSF11, were among these genes but not investigated further. Notably, DDX46 and SRSF11 were also identified by our chemical proteomics workflow as one of the most de-PARylated proteins after treatment with PARP inhibitors in MDA-MB-231 cells .
聚ADP-核糖聚合酶(PARP)是催化蛋白质上ADP-核糖修饰形成的NAD依赖性酶,并且对于DNA损伤反应、染色质重塑和RNA剪接中的新兴作用至关重要(Matveeva等人,2016年)。在目前确定的17个PARP中,我们缺乏对蛋白质组子集的详细了解,这些蛋白质组子集优先被每种酶修饰,部分原因是定义全局PARylome的分析挑战。PARP(I/II/III)抑制剂在HR缺陷型癌症中是合成致死的,并且正在成为卵巢癌的重要维持疗法。PARP抑制剂的功效与PARP被“捕获”在受损DNA上的程度密切相关(Murai等人,2012年)。NAD辅因子对于PARP活性和通过自体PAR化去除捕获的PARP是必不可少的;然而,尚未系统地探索癌细胞中代谢重编程和NAD可用性对PARylome或PARP抑制剂反应的影响。我们(Keun)观察到KRAS突变卵巢癌细胞通过化学抑制(FK 866)NAD补救酶NAMPT对NAD消耗选择性敏感(图1)。这与KRAS驱动的代谢重编程一致,导致经典的瓦尔堡状态,其对细胞溶质中的NAD+和NADPH都有很高的需求,NAD+用于维持高糖酵解速率,NADPH用于生物合成和抗氧化保护。我们假设KRAS突变卵巢癌细胞对NAD供应的额外需求改变了整体PARylome,并随后改变了PARylated蛋白的下游功能。 4使用一种新的定量化学蛋白质组学工作流程,涉及DiMaggio实验室开发的多个可点击NAD+前体的代谢掺入与TMT同量异序标记的组合(综述,Nature Chemical Biology),我们意外地观察到RNA剪接因子在乳腺癌细胞中表现出最大的PAR化减少,并伴有PARP抑制(图2)。因此,我们还假设NAD代谢可能在通过PARP活性调节剪接体功能中具有先前未表征的作用。这一假设得到了最近的CRISPR筛选的支持,该筛选揭示了核糖核酸酶是PARP抑制剂应答的新型合成致死决定子(Zimmermann et al. 2018年)。在这项研究中,在三种细胞系中共鉴定了73个高置信度基因,这些基因突变时会导致对PARP抑制剂的敏感性增加。一些RNA剪接因子,如DDX 46和SRSF 11,在这些基因中,但没有进一步研究。值得注意的是,DDX 46和SRSF 11也被我们的化学蛋白质组学工作流程鉴定为MDA-MB-231细胞中用PARP抑制剂处理后最多去PAR化的蛋白质之一。
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 }}
其他文献
吉治仁志 他: "トランスジェニックマウスによるTIMP-1の線維化促進機序"最新医学. 55. 1781-1787 (2000)
Hitoshi Yoshiji 等:“转基因小鼠中 TIMP-1 的促纤维化机制”现代医学 55. 1781-1787 (2000)。
- DOI:
- 发表时间:
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
LiDAR Implementations for Autonomous Vehicle Applications
- DOI:
- 发表时间:
2021 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
吉治仁志 他: "イラスト医学&サイエンスシリーズ血管の分子医学"羊土社(渋谷正史編). 125 (2000)
Hitoshi Yoshiji 等人:“血管医学与科学系列分子医学图解”Yodosha(涉谷正志编辑)125(2000)。
- DOI:
- 发表时间:
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
Effect of manidipine hydrochloride,a calcium antagonist,on isoproterenol-induced left ventricular hypertrophy: "Yoshiyama,M.,Takeuchi,K.,Kim,S.,Hanatani,A.,Omura,T.,Toda,I.,Akioka,K.,Teragaki,M.,Iwao,H.and Yoshikawa,J." Jpn Circ J. 62(1). 47-52 (1998)
钙拮抗剂盐酸马尼地平对异丙肾上腺素引起的左心室肥厚的影响:“Yoshiyama,M.,Takeuchi,K.,Kim,S.,Hanatani,A.,Omura,T.,Toda,I.,Akioka,
- DOI:
- 发表时间:
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
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('', 18)}}的其他基金
An implantable biosensor microsystem for real-time measurement of circulating biomarkers
用于实时测量循环生物标志物的植入式生物传感器微系统
- 批准号:
2901954 - 财政年份:2028
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Studentship
Exploiting the polysaccharide breakdown capacity of the human gut microbiome to develop environmentally sustainable dishwashing solutions
利用人类肠道微生物群的多糖分解能力来开发环境可持续的洗碗解决方案
- 批准号:
2896097 - 财政年份:2027
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Studentship
A Robot that Swims Through Granular Materials
可以在颗粒材料中游动的机器人
- 批准号:
2780268 - 财政年份:2027
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Studentship
Likelihood and impact of severe space weather events on the resilience of nuclear power and safeguards monitoring.
严重空间天气事件对核电和保障监督的恢复力的可能性和影响。
- 批准号:
2908918 - 财政年份:2027
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Studentship
Proton, alpha and gamma irradiation assisted stress corrosion cracking: understanding the fuel-stainless steel interface
质子、α 和 γ 辐照辅助应力腐蚀开裂:了解燃料-不锈钢界面
- 批准号:
2908693 - 财政年份:2027
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Studentship
Field Assisted Sintering of Nuclear Fuel Simulants
核燃料模拟物的现场辅助烧结
- 批准号:
2908917 - 财政年份:2027
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Studentship
Assessment of new fatigue capable titanium alloys for aerospace applications
评估用于航空航天应用的新型抗疲劳钛合金
- 批准号:
2879438 - 财政年份:2027
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Studentship
Developing a 3D printed skin model using a Dextran - Collagen hydrogel to analyse the cellular and epigenetic effects of interleukin-17 inhibitors in
使用右旋糖酐-胶原蛋白水凝胶开发 3D 打印皮肤模型,以分析白细胞介素 17 抑制剂的细胞和表观遗传效应
- 批准号:
2890513 - 财政年份:2027
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Studentship
Understanding the interplay between the gut microbiome, behavior and urbanisation in wild birds
了解野生鸟类肠道微生物组、行为和城市化之间的相互作用
- 批准号:
2876993 - 财政年份:2027
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Studentship
相似国自然基金
基于PARP1介导的FHL2 PARylation修饰
探讨心梗后心衰内皮间充质转分化的分
子机制及干预靶点
- 批准号:
- 批准年份:2025
- 资助金额:10.0 万元
- 项目类别:省市级项目
红景天苷调节PARP1-TGFβ1/NF-κB通路与NK1.1免疫逃逸抗肝纤维化的双重互补机制研究
- 批准号:JCZRQN202500789
- 批准年份:2025
- 资助金额:0.0 万元
- 项目类别:省市级项目
氨甲酰基取代的二苯乙烯类PARP-1选择性抑制剂的发现研究
- 批准号:2025JJ60774
- 批准年份:2025
- 资助金额:0.0 万元
- 项目类别:省市级项目
基于增强子失能现象解析PARP1在ETV6重排急性淋巴细胞白血病中的激活机制
- 批准号:
- 批准年份:2025
- 资助金额:0.0 万元
- 项目类别:省市级项目
MYSM1-PARP1轴通过心肌细胞parthanatos促进病理性心肌肥厚
- 批准号:
- 批准年份:2025
- 资助金额:0.0 万元
- 项目类别:省市级项目
Fascin调控PARP1催化活性的分子机制及
二者联合靶向增强食管鳞癌放射敏感性
的研究
- 批准号:
- 批准年份:2025
- 资助金额:10.0 万元
- 项目类别:省市级项目
PC4招募PARP1调控DNA损伤的非同源末端连接修复及其在放射性肠损伤中的作用机制研究
- 批准号:
- 批准年份:2025
- 资助金额:0.0 万元
- 项目类别:省市级项目
PARP1抑制TCF4介导脑类淋巴引流功能受
损在帕金森病认知障碍中的机制研究
- 批准号:
- 批准年份:2025
- 资助金额:10.0 万元
- 项目类别:省市级项目
NOTCH1结合PARP1诱导细胞自噬促进复发难治弥漫大B细胞淋巴瘤增殖及转移的机制研究
- 批准号:2025JJ50527
- 批准年份:2025
- 资助金额:0.0 万元
- 项目类别:省市级项目
荜茇酰胺靶向同源重组途径联合PARP抑制剂诱导上皮性卵巢癌细胞合成致死机制研究
- 批准号:
- 批准年份:2025
- 资助金额:0.0 万元
- 项目类别:省市级项目
相似海外基金
Tuning PARP-1 retention and release on DNA breaks
调节 DNA 断裂时 PARP-1 的保留和释放
- 批准号:
10363534 - 财政年份:2022
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Immunometabolic pathways enabled by PARP inhibition in breast cancer
乳腺癌中 PARP 抑制启用的免疫代谢途径
- 批准号:
10417531 - 财政年份:2022
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Immunometabolic pathways enabled by PARP inhibition in breast cancer
乳腺癌中 PARP 抑制启用的免疫代谢途径
- 批准号:
10649673 - 财政年份:2022
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Tuning PARP-1 retention and release on DNA breaks
调节 DNA 断裂时 PARP-1 的保留和释放
- 批准号:
10581522 - 财政年份:2022
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Androgen receptor pathway inhibition through targeting PARP-2 in castration-resistant prostate cancer
通过靶向 PARP-2 抑制去势抵抗性前列腺癌中的雄激素受体通路
- 批准号:
10430248 - 财政年份:2021
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Androgen receptor pathway inhibition through targeting PARP-2 in castration-resistant prostate cancer
通过靶向 PARP-2 抑制去势抵抗性前列腺癌中的雄激素受体通路
- 批准号:
10279470 - 财政年份:2021
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Androgen receptor pathway inhibition through targeting PARP-2 in castration-resistant prostate cancer
通过靶向 PARP-2 抑制去势抵抗性前列腺癌中的雄激素受体通路
- 批准号:
10667533 - 财政年份:2021
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Targeting the DNA damage response with PARP and ATR inhibition to potentiate cytotoxicity and improve efficacy of immune checkpoint blockade in IDH mutant gliomas
通过 PARP 和 ATR 抑制来靶向 DNA 损伤反应,以增强细胞毒性并提高 IDH 突变神经胶质瘤中免疫检查点阻断的功效
- 批准号:
10678850 - 财政年份:2021
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Targeting the DNA damage response with PARP and ATR inhibition to potentiate cytotoxicity and improve efficacy of immune checkpoint blockade in IDH mutant gliomas
通过 PARP 和 ATR 抑制来靶向 DNA 损伤反应,以增强细胞毒性并提高 IDH 突变神经胶质瘤中免疫检查点阻断的功效
- 批准号:
10190545 - 财政年份:2021
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Targeting the DNA damage response with PARP and ATR inhibition to potentiate cytotoxicity and improve efficacy of immune checkpoint blockade in IDH mutant gliomas
通过 PARP 和 ATR 抑制来靶向 DNA 损伤反应,以增强细胞毒性并提高 IDH 突变神经胶质瘤中免疫检查点阻断的功效
- 批准号:
10457266 - 财政年份:2021
- 资助金额:
-- - 项目类别: