Molecular regulation of Rho and Ras family GTPase activity controls vascular lumen formation.

Rho 和 Ras 家族 GTP 酶活性的分子调节控制血管腔的形成。

基本信息

  • 批准号:
    9916555
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 40.66万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2014
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2014-12-01 至 2023-12-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

SUMMARY In this revised, collaborative renewal proposal, we investigate our novel findings regarding the ability of Rho, Ras and Rab GTPases to modulate cytoskeletal and membrane apical-basal polarization as well as vesicle trafficking to the apical membrane surface to control human endothelial cell (EC) tubulogenesis. Using state-of- the art in vitro and in vivo approaches, we have demonstrated a fundamental role for Cdc42 during this process with human ECs and during mouse vascular development and blood vessel growth. Inactivation of Cdc42 function leads to disruption of EC polarization in vivo and in vitro that results in a failure to properly form or organize EC lumen and tube networks. In addition, RhoA inactivation in vivo vs. in vitro does the opposite of Cdc42, where increased lumen formation occurs. Importantly, we have shown that Rasip1 and its binding partner, Arhgap29, function together to suppress RhoA signaling to allow EC tube formation to occur. To further investigate this process, we have developed a highly defined approach to elucidate when and where particular molecules and signaling pathways act. We can directly assess whether individual molecules or signals separately control intracellular vacuole formation, cytoskeletal polarization, vacuole trafficking along the tubulin cytoskeleton toward the apical surface, or vacuole fusion in the subapical region to create the apical membrane. We can perform these studies due to our ability to regulate the expression or activity of key molecules coupled with the ability to visualize intracellular vacuoles, the polarized cytoskeleton and the apical surface (in static or real-time video images) using EC apical labels such as GFP-caveolin1. Together, these results provide a molecular road map to elucidate how ECs change shape, polarize, reorient junctions, and move membranes to the apical surface; all with the ultimate goal of forming functional tubes that carry blood, a capacity essential for blood vessel formation, tissue viability, and tissue development. Here, we test the hypothesis that EC lumen formation depends on GTPase signaling cascades that promote the intracellular transport of membranes to the apical surface and polarized subcellular recruitment of critical effectors. We propose three specific aims to further investigate these novel insights into the fundamental process of EC tubulogenesis in vivo and in vitro and they are: Aim #1. To elucidate the underlying molecules and mechanisms responsible for suppression of RhoA at the apical membrane in ECs; Aim #2. To investigate Rab GTPase control of vacuole/vesicle formation, trafficking and fusion, leading to polarized EC apical membrane assembly and lumen formation; Aim #3. To investigate the specific roles of key upstream guanine exchange factors (GEFs) vs. GTPase activating proteins (GAPs) regulating Cdc42, Rac, k-Ras and Rap1b during EC lumen formation.
总结 在这个修订后的合作更新提案中,我们调查了我们关于Rho能力的新发现, Ras和Rab GTP酶调节细胞骨架和膜顶-基底极化以及囊泡 运输至顶端膜表面以控制人内皮细胞(EC)小管生成。使用状态- 通过体外和体内方法的现有技术,我们已经证明了Cdc 42在这一过程中的基本作用。 在小鼠血管发育和血管生长过程中。失活 Cdc 42的功能导致体内和体外EC极化的破坏,导致不能正确形成 或组织EC管腔和管道网络。此外,体内RhoA失活与体外RhoA失活相反, cdc 42,其中管腔形成增加。重要的是,我们已经证明了Rasip 1及其结合 配偶体Arhgap 29共同起作用以抑制RhoA信号传导,从而允许EC管形成发生。 为了进一步研究这一过程,我们开发了一种高度定义的方法来阐明何时何地 特定的分子和信号通路起作用。我们可以直接评估单个分子或 信号分别控制细胞内空泡的形成、细胞骨架的极化、空泡沿 微管蛋白细胞骨架朝向顶端表面,或在亚顶端区域的液泡融合以产生顶端 膜的我们可以进行这些研究,因为我们有能力调节关键基因的表达或活性。 分子加上可视化细胞内空泡,极化细胞骨架和顶端的能力, 表面(静态或实时视频图像)使用EC顶端标签,如GFP-小窝蛋白1。所有这些 结果提供了一个分子路线图,以阐明EC如何改变形状,弯曲,重新定向连接, 将膜移到顶端表面;所有这些都是为了形成运送血液的功能性管道, 血管形成、组织活力和组织发育所必需的能力。 在这里,我们检验了EC管腔形成依赖于GT3信号级联的假设, 促进细胞膜向顶端表面和极化亚细胞的细胞内运输 招募关键效应者。我们提出了三个具体的目标,以进一步研究这些新的见解 在体内和体外EC小管形成的基本过程中,它们是: 目标1。为了阐明RhoA抑制的潜在分子和机制, 内皮细胞顶端膜; 目标2。为了研究Rab GT3对空泡/囊泡形成、运输和融合的控制, 极化EC顶端膜组装和管腔形成; 目标3。研究关键上游鸟嘌呤交换因子(GEF)与GT3的特定作用 EC腔形成期间调节Cdc 42、Rac、k-Ras和Rap 1b的激活蛋白(GAP)。

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 }}

Ondine B Cleaver其他文献

Ondine B Cleaver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('Ondine B Cleaver', 18)}}的其他基金

2023 Angiogenesis Gordon Research Conference and Seminar
2023年血管生成戈登研究会议暨研讨会
  • 批准号:
    10753606
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 40.66万
  • 项目类别:
Renal vascular remodeling and arteriogenesis: cues from smooth muscle progenitor cells
肾血管重塑和动脉生成:来自平滑肌祖细胞的线索
  • 批准号:
    10540412
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 40.66万
  • 项目类别:
Renal vascular remodeling and arteriogenesis: cues from smooth muscle progenitor cells
肾血管重塑和动脉生成:来自平滑肌祖细胞的线索
  • 批准号:
    10116371
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 40.66万
  • 项目类别:
Renal vascular remodeling and arteriogenesis: cues from smooth muscle progenitor cells
肾血管重塑和动脉生成:来自平滑肌祖细胞的线索
  • 批准号:
    10320039
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 40.66万
  • 项目类别:
Hippo suppression of NFkB controls pancreas morphogenesis and beta cell fate
Hippo 抑制 NFkB 控制胰腺形态发生和 β 细胞命运
  • 批准号:
    10223285
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 40.66万
  • 项目类别:
Role of Afadin in 3D epithelial plexus morphogenesis and beta cell mass
Afadin 在 3D 上皮丛形态发生和 β 细胞质量中的作用
  • 批准号:
    10318955
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 40.66万
  • 项目类别:
Hippo suppression of NFkB controls pancreas morphogenesis and beta cell fate
Hippo 抑制 NFkB 控制胰腺形态发生和 β 细胞命运
  • 批准号:
    10016283
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 40.66万
  • 项目类别:
Hippo suppression of NFkB controls pancreas morphogenesis and beta cell fate
Hippo 抑制 NFkB 控制胰腺形态发生和 β 细胞命运
  • 批准号:
    9916220
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 40.66万
  • 项目类别:
Role of Afadin in 3D epithelial plexus morphogenesis and beta cell mass
Afadin 在 3D 上皮丛形态发生和 β 细胞质量中的作用
  • 批准号:
    9983885
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 40.66万
  • 项目类别:
Hippo suppression of NFkB controls pancreas morphogenesis and beta cell fate
Hippo 抑制 NFkB 控制胰腺形态发生和 β 细胞命运
  • 批准号:
    10665660
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 40.66万
  • 项目类别:

相似国自然基金

FGF8通过Ras/MEK/ERK信号通路调控apical ES结构影响精子生成的机制研究
  • 批准号:
    81801519
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    21.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

Changes in apical cochlear mechanics after cochlear implantation
人工耳蜗植入后耳蜗顶端力学的变化
  • 批准号:
    10730981
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 40.66万
  • 项目类别:
Structural diversity of ceramide moiety responsible for apical membrane function of bladder transitional epithelial cells
负责膀胱移行上皮细胞顶膜功能的神经酰胺部分的结构多样性
  • 批准号:
    23K08792
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 40.66万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Establishment of photodynamic diagnosis for apical periodontitis based on 5-ALA fluorescence live imaging
基于5-ALA荧光实时成像的根尖周炎光动力诊断方法的建立
  • 批准号:
    23K09188
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 40.66万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Epithelial apical membrane polarization, morphogenesis, and regulation of gene expression
上皮顶膜极化、形态发生和基因表达调控
  • 批准号:
    BB/X000575/1
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 40.66万
  • 项目类别:
    Research Grant
Unveiling Functional Roles of Apical Surface Interactions Between Opposing Cell Layers
揭示相对细胞层之间顶端表面相互作用的功能作用
  • 批准号:
    10629101
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 40.66万
  • 项目类别:
Evaluation of Trigeminal Ganglia Sensory Neuronal Population/s Mediating MIF-Induced Anti-Nociception in a Model of Apical Periodontitis.
根尖周炎模型中三叉神经节感觉神经元群介导 MIF 诱导的抗伤害感受的评估。
  • 批准号:
    10822712
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 40.66万
  • 项目类别:
Cell-type specific assembly of apical extracellular matrices
顶端细胞外基质的细胞类型特异性组装
  • 批准号:
    10749768
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 40.66万
  • 项目类别:
Exploring the role of phosphoinositides in the trafficking of proteins to the apical complex in the malaria parasite Plasmodium falciparum.
探索磷酸肌醇在疟原虫恶性疟原虫顶复合体蛋白质运输中的作用。
  • 批准号:
    495093
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 40.66万
  • 项目类别:
    Operating Grants
Étude du rôle de la phosphatase de phosphoinositides SAC1 dans le trafic de protéines au complexe apical chez le parasite de la malaria Plasmodium falciparum
疟疾疟原虫顶端寄生虫复合物中磷酸肌醇磷酸酶 SAC1 的研究
  • 批准号:
    486094
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 40.66万
  • 项目类别:
    Studentship Programs
Illuminating apical extracellular matrix structure and biogenesis
阐明顶端细胞外基质结构和生物发生
  • 批准号:
    10654029
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 40.66万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了