New chemical and microscopy tools targeting the complement system in neuroinflammation
针对神经炎症补体系统的新化学和显微镜工具
基本信息
- 批准号:2753045
- 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:2022
- 资助国家:英国
- 起止时间:2022 至 无数据
- 项目状态:未结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
Alzheimer's disease is a leading cause of late-life disability and death, affecting millions worldwide. A hallmark of the disease are amyloid plaques combined with inflammation in the brain. There is growing evidence that part of the innate immune system, the complement system, may be key to reducing neuroinflammation in neurodegenerative diseases, including Alzheimer's. Specifically, levels of the complement protein C5 are elevated in ALS patients (DOI:10.1016/j.jneuroim.2014.09.005) and chronic stress upregulates C5 in neurodegenerative rats (DOI:10.1007/s10571-017-0491-3). This project seeks to better understand the role of C5 in neuroinflammation by developing cutting-edge chemical, computational and imaging tools.In the complement cascade, C5 is cleaved by C5 convertase to C5a and C5b. C5a is an anaphylatoxin, regulating the response of other immune cells, and C5b complexes with C6 to commence the terminal complement pathway which leads to formation of the membrane attack complex and apoptosis. Inhibiting C5 may reduce neuroinflammation, while allowing for normal immune responses to infection, and so may be a new target for drugs for neurodegenerative disease. We seek to develop new tools to image, modulate and observe the neuroinflammation effects of C5 cleavage by:1. Developing a single-molecule microscopy assay to image C5 cleavage in real time at the molecular level. (Fig 1A.B) We will generate a fluorescent reporter for C5 cleavage using commercial and recombinant C5 and C6, to either image cleavage directly or binding of C6 using single-molecule TIRF microscopy to quantify the molecular dynamics of this process in real time.2. Developing new small molecule inhibitors of C5 cleavage. With Supervisor 3, we have developed a computational pipeline to screen for new small molecule modulators of C5 cleavage (Fig. 1C). These will be designed and synthesised in Supervisor 2's lab and tested using the single-molecule assay but also standard PAGE and SPR assays.3. Testing the hypothesis that C5 cleavage inhibition reduces neuroinflammation. We have shown that treatment of mouse microglial cells with an existing C5 cleavage inhibitor (H1H) benefits cell health following treatment with the inflammatory cytokine interferon-alpha (Fig 1D). We will further test this hypothesis on human cell lines with H1H and newly developed inhibitors. We will also develop advanced assays for cell health, using machine learning to characterise cell morphology and measure amyloid beta phagocytosis using pH sensitive fluorescence dyes.Outcomes: molecular characterisation of C5, new tools and understanding of the cell biology of neuroinflammation, new tools for drug discovery, new potential drugs.The proposed project maps to the BBSRC's strategic research priority of Biosciences for Health, specifically the challenges in lifelong health and biotechnology for health. It also fits with one of BBSRC's key visions for the Biosciences for Health research priority, of developing multidisciplinary approaches and exploiting emerging technologies to underpin improvements in both human and animal health. This project contains a major piece of multidisciplinary fundamental research, but it also has the added dimension of potentially leading to new therapies and treatments based upon C5 signalling disruptors and their possible role in reducing inflammatory effects within the brain.
阿尔茨海默病是导致老年残疾和死亡的主要原因,影响着全世界数百万人。这种疾病的一个标志是淀粉样蛋白斑块与大脑中的炎症相结合。越来越多的证据表明,先天免疫系统的一部分,补体系统,可能是减少神经退行性疾病,包括阿尔茨海默氏症的神经炎症的关键。具体而言,ALS患者的补体蛋白C5水平升高(DOI:10.1016/j.jneuroim.2014.09.005),慢性应激上调神经退行性大鼠的C5(DOI:10.1007/s10571-017-0491-3)。该项目旨在通过开发尖端的化学、计算和成像工具来更好地了解C5在神经炎症中的作用。在补体级联反应中,C5被C5转化酶切割为C5 a和C5 b。C5 a是一种过敏毒素,调节其他免疫细胞的反应,C5 b与C6复合以启动末端补体途径,导致形成膜攻击复合物和细胞凋亡。抑制C5可以减少神经炎症,同时允许对感染的正常免疫反应,因此可能是神经退行性疾病药物的新靶点。我们寻求开发新的工具来成像,调节和观察C5裂解的神经炎症效应:1。开发一种单分子显微镜检测方法,在分子水平上对C5裂解进行真实的成像。(Fig 1A.B)我们将使用商业和重组C5和C6产生用于C5切割的荧光报告物,以直接成像切割或使用单分子TIRF显微术对C6的结合进行成像,以真实的时间定量该过程的分子动力学。开发新的C5裂解小分子抑制剂。利用Supervisor 3,我们开发了一种计算管道来筛选C5裂解的新的小分子调节剂(图1C)。这些将在Supervisor 2的实验室中设计和合成,并使用单分子测定以及标准PAGE和SPR测定进行检测。测试C5裂解抑制减少神经炎症的假设。我们已经表明,用现有的C5裂解抑制剂(H1 H)处理小鼠小胶质细胞有益于用炎性细胞因子干扰素-α处理后的细胞健康(图1D)。我们将进一步测试这一假设的人类细胞系与H1 H和新开发的抑制剂。我们还将开发先进的细胞健康检测方法,使用机器学习来识别细胞形态,并使用pH敏感荧光染料测量淀粉样蛋白β吞噬作用。C5的分子表征,神经炎症细胞生物学的新工具和理解,药物发现的新工具,新的潜在药物。拟议的项目映射到BBSRC的战略研究优先事项生物科学健康,特别是终身健康和生物技术促进健康方面的挑战。它也符合BBSRC对健康生物科学研究优先事项的关键愿景之一,即开发多学科方法和利用新兴技术来支持人类和动物健康的改善。该项目包含多学科基础研究的一个重要部分,但它也有可能导致基于C5信号传导干扰物的新疗法和治疗方法及其在减少大脑内炎症效应方面的可能作用。
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
NbZrTi基多主元合金中化学不均匀性对辐照行为的影响研究
- 批准号:12305290
- 批准年份:2023
- 资助金额:30.00 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
中性粒细胞在体内条件下重编程为造血干祖细胞的研究
- 批准号:92068101
- 批准年份:2020
- 资助金额:80.0 万元
- 项目类别:重大研究计划
小分子化合物促进肝细胞增殖和肝脏再生的研究
- 批准号:32000504
- 批准年份:2020
- 资助金额:24.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
一种新的质子感知Gq蛋白偶联受体的筛选及其鉴定
- 批准号:31960149
- 批准年份:2019
- 资助金额:39.0 万元
- 项目类别:地区科学基金项目
亚纳米单分子定位技术研究化学修饰对蛋白-膜相互作用的干预
- 批准号:91753104
- 批准年份:2017
- 资助金额:70.0 万元
- 项目类别:重大研究计划
Chinese Journal of Chemical Engineering
- 批准号:21224004
- 批准年份:2012
- 资助金额:20.0 万元
- 项目类别:专项基金项目
自成漆酶/介体体系应用于化学机械浆清洁漂白及树脂障碍控制的研究
- 批准号:21006034
- 批准年份:2010
- 资助金额:19.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
Chinese Journal of Chemical Engineering
- 批准号:21024805
- 批准年份:2010
- 资助金额:20.0 万元
- 项目类别:专项基金项目
美洲大蠊药材养殖及加工过程中化学成分动态变化与生物活性的相关性研究
- 批准号:81060329
- 批准年份:2010
- 资助金额:26.0 万元
- 项目类别:地区科学基金项目
马缨丹Lantana camara提取物对水葫芦Eichhornia ctassipes 生长抑制作用的化学机制
- 批准号:30971927
- 批准年份:2009
- 资助金额:8.0 万元
- 项目类别:面上项目
相似海外基金
BEYOND BURDEN: NEW TOOLS FOR TUBERCULOSIS ANTIBIOTICREGIMEN DESIGN
超越负担:结核病抗生素方案设计的新工具
- 批准号:
10667002 - 财政年份:2023
- 资助金额:
-- - 项目类别:
A new class of biosensors for detecting signaling dynamics without live-cell microscopy
无需活细胞显微镜即可检测信号动态的新型生物传感器
- 批准号:
10337472 - 财政年份:2022
- 资助金额:
-- - 项目类别:
A New Paradigm to Treat Bleeding by Augmenting Hemostasis via Microscale Electrical Fields
通过微尺度电场增强止血来治疗出血的新范例
- 批准号:
10612469 - 财政年份:2021
- 资助金额:
-- - 项目类别:
New Materials to Deliver mRNA: Applications in Cancer Immunotherapy
传递 mRNA 的新材料:在癌症免疫治疗中的应用
- 批准号:
10620636 - 财政年份:2020
- 资助金额:
-- - 项目类别:
New approaches for chemical-genetic targeting of specific circuits and cell types in the mammalian brain
哺乳动物大脑中特定回路和细胞类型的化学遗传靶向新方法
- 批准号:
10012597 - 财政年份:2020
- 资助金额:
-- - 项目类别:
New Materials to Deliver mRNA: Applications in Cancer Immunotherapy
传递 mRNA 的新材料:在癌症免疫治疗中的应用
- 批准号:
10394950 - 财政年份:2020
- 资助金额:
-- - 项目类别:
New Materials to Deliver mRNA: Applications in Cancer Immunotherapy
传递 mRNA 的新材料:在癌症免疫治疗中的应用
- 批准号:
10237935 - 财政年份:2020
- 资助金额:
-- - 项目类别:
New chemical probes enable Mass Spectrometry-based footprinting of human protein structure in lipid membranes and cells
新的化学探针能够基于质谱分析脂膜和细胞中的人类蛋白质结构
- 批准号:
10350642 - 财政年份:2019
- 资助金额:
-- - 项目类别:
NEW CHEMICAL PROBES ENABLE MASS SPECTROMETRY-BASED FOOTPRINTING OF HUMAN PROTEIN STRUCTURE IN LIPID
新的化学探针实现了基于质谱的脂质中人类蛋白质结构的足迹
- 批准号:
10390166 - 财政年份:2019
- 资助金额:
-- - 项目类别:
NEW CHEMICAL PROBES ENABLE MASS SPECTROMETRY-BASED FOOTPRINTING OF HUMAN PROTEIN STRUCTURE IN LIPID MEMBRANES AND CELLS
新的化学探针能够对脂质膜和细胞中的人体蛋白质结构进行基于质谱的足迹分析
- 批准号:
10587527 - 财政年份:2019
- 资助金额:
-- - 项目类别: