Deciphering the lipid code for lysosomal channels and transporters in inflammatory, metabolic, and neurological disorders

破译炎症、代谢和神经系统疾病中溶酶体通道和转运蛋白的脂质密码

基本信息

  • 批准号:
    2887335
  • 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:
    2023
  • 资助国家:
    英国
  • 起止时间:
    2023 至 无数据
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

Solute carrier transporters (SLC) are integral membrane proteins that mediate the uptake, extrusion and exchange of small molecules across biological membranes. SLCs represent the second largest family of membrane proteins in animal and plant genomes and are linked to numerous diseases. In recent years mounting evidence has indicated an important but unclear role for lipids in mediating the function of SLC proteins and linking disease phenotypes to dysregulation of lipid interactions in the cell. Recent discoveries from our group, funded through UKRI grants, have revealed that phospholipids can regulate oligomeric state, control on/off states and regulate trafficking in the cell. However, a mechanistic understanding of lipid regulated functions within the SLC family remain elusive. Our project, in partnership with OMass therapeutics, will directly address this question through a unique combination of in vitro and in vivo biochemistry, structural studies using cryo-EM and native mass spectrometry (MS) coupled with lipidomics. Our aim is to create the first interaction map for lipid-SLC interactions in plant and animal cells. Specifically, the student will use a range of synthetic nanobodies targeted to SLC proteins that reside in specific locations in the cell and use these binders to affinity purify the target proteins for subsequent lipid analysis using native MS. These include vacuolar amino acid transporters from plant cells and their counterparts in the lysosome in animal cells. The aim is to understand which lipids are associated with these proteins to generate an initial lipid interaction map. These studies will be complemented with both in vivo nanodisc reconstitutions (i.e., without prior purification), which will enable native-like purification of the proteins for single particle cryo-EM analysis, followed up with computational analyses using molecular dynamics. It is expected that through discussion with the student the balance of workload between laboratory and computational work will be decided as the project progresses. Insights gained from the native MS and computational data will be used to assign lipid densities in the cryo-EM maps, whilst also serving to inform and direct biochemical transport assays in liposomes of defined composition. The liposome assays have already been established, as have the molecular dynamics pipelines for cholesterol by a current DTP student. In summary, the resulting data will be used to develop a blueprint for understanding the importance of specific lipid types (phospholipid vs. cholesterol) in SLC biology for plant and animal cells and advance our understanding of this neglected aspect of molecular membrane biology.BBSRC theme - Mechanistic Molecular and Cellular Bioscience
溶质载体转运体(SLC)是一种完整的膜蛋白,它介导小分子在生物膜上的摄取、排出和交换。SLCs是动植物基因组中第二大膜蛋白家族,与多种疾病有关。近年来,越来越多的证据表明,脂质在调节SLC蛋白的功能以及将疾病表型与细胞内脂质相互作用的失调联系起来方面具有重要但不清楚的作用。由UKRI拨款资助的我们团队最近的发现表明,磷脂可以调节寡聚状态,控制开/关状态,并调节细胞内的运输。然而,对SLC家族内脂质调节功能的机械性理解仍然是难以捉摸的。我们的项目与OMassTreateutics合作,将通过体外和体内生物化学的独特组合、使用冷冻EM和结合脂质组学的自然质谱学(MS)进行结构研究,直接解决这一问题。我们的目标是创建第一张植物和动物细胞中脂质-SLC相互作用的相互作用图。具体地说,学生将使用一系列针对驻留在细胞中特定位置的SLC蛋白质的合成纳米体,并使用这些粘合剂亲和纯化目标蛋白质,以便随后使用天然MS进行脂质分析。这些蛋白质包括植物细胞中的液泡氨基酸转运体和动物细胞中溶酶体中的对应转运体。其目的是了解哪些脂类与这些蛋白质相关,以生成初步的脂类相互作用图。这些研究将与两种体内纳米盘重组(即无需事先纯化)相辅相成,这将使蛋白质能够以天然方式纯化,用于单颗粒冷冻-EM分析,随后使用分子动力学进行计算分析。预计通过与学生的讨论,实验室和计算工作之间的工作量平衡将随着项目的进展而确定。从天然MS和计算数据中获得的见解将被用于在冷冻-EM图中指定脂类密度,同时还用于通知和指导特定组成的脂质体中的生化转运分析。脂质体分析已经建立起来了,胆固醇的分子动力学管道也已经建立起来了,这是由一位DTP学生完成的。总之,所得到的数据将被用来为理解SLC生物学中特定的类脂类型(磷脂与胆固醇)对植物和动物细胞的重要性而制定蓝图,并促进我们对分子膜生物学这一被忽视的方面的理解。

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:
生命分子工学・海洋生命工学研究室
生物分子工程/海洋生物技术实验室
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 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
CDT year 1 so TBC in Oct 2024
CDT 第 1 年,预计 2024 年 10 月
  • 批准号:
    2879865
  • 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

脂滴聚集型小胶质细胞介导的髓鞘病变促进小鼠抑郁样行为及其机制研究
  • 批准号:
    82371528
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
DACH1对糖尿病肾病足细胞脂质代谢的调控作用和机制研究
  • 批准号:
    82370719
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
新肿瘤靶标 DHCR24/Lipid-Rafts 轴在急性髓系白血病中的作用和分子机制研究
  • 批准号:
    LQ22H080007
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
CRISPR/Cas9基因编辑 PLGA/Lipid纳米可视递送系统靶向治疗骨关节炎的作用机制研究
  • 批准号:
    2020A151501615
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    10.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
4-胺基阿拉伯糖基修饰的活性寡糖分子lipid A及衍生物的合成研究
  • 批准号:
    22007080
  • 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
环状RNA circ-PRKAA1调控肝癌细胞脂代谢重编程的研究
  • 批准号:
    32000527
  • 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
脂滴与线粒体的互作在巨噬细胞和动脉粥样硬化中的作用及机制研究
  • 批准号:
    32000482
  • 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
CRISPR/Cas9基因编辑PLGA/Lipid纳米可视递送系统靶向治疗骨关节炎的作用机制研究
  • 批准号:
    81974323
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    55.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
STX18介导的脂滴融合与脂滴自噬的机制与功能研究
  • 批准号:
    91957204
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    330.0 万元
  • 项目类别:
    重大研究计划
细胞器互作介导磷脂PS转运的功能与调控机制研究
  • 批准号:
    91954207
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    296.0 万元
  • 项目类别:
    重大研究计划

相似海外基金

Neuronal ABCA7 loss of function and Alzheimer’s disease
神经元 ABCA7 功能丧失与阿尔茨海默病
  • 批准号:
    10629715
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Glia Exclusive Gene Therapy
胶质细胞独家基因疗法
  • 批准号:
    10739502
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Develop and Assess mRNA Lipid Nanoparticle Vaccines Against Cryptococcosis
开发并评估针对隐球菌病的 mRNA 脂质纳米颗粒疫苗
  • 批准号:
    10616313
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Programmable peptide-guided protein degradation
可编程肽引导的蛋白质降解
  • 批准号:
    10741655
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Effects of 16p11.2 copy number variation on neuronal development and pathology
16p11.2 拷贝数变异对神经元发育和病理学的影响
  • 批准号:
    10659523
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Decoding the signature of sperm RNA & RNA modification of environmental stressors on the intergenerational transmission of metabolic phenotypes
解码精子 RNA 的特征
  • 批准号:
    10869714
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Gene Therapy Design Principles for Duchenne Muscular Dystrophy
杜氏肌营养不良症的基因治疗设计原则
  • 批准号:
    10723951
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Chemical proteomic investigation of lipid kinase specificity and druggability
脂质激酶特异性和成药性的化学蛋白质组学研究
  • 批准号:
    10660099
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Engineering the release of oxylipins through the skin
设计通过皮肤释放氧脂质
  • 批准号:
    10660564
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Investigating the effects of APOE and APOE-related AD risk genes on human microglia activity and lipid metabolism in aging and disease
研究 APOE 和 APOE 相关 AD 风险基因对衰老和疾病过程中人类小胶质细胞活性和脂质代谢的影响
  • 批准号:
    10900992
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了