Comprehensive Analysis of Allelic, Cellular and Molecular Heterogeneity in Human 3-Dimensional Cardiac Microtissues with MYH7 Mutations
具有 MYH7 突变的人三维心脏微组织等位基因、细胞和分子异质性的综合分析
基本信息
- 批准号:9983170
- 负责人:
- 金额:$ 53.99万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:
- 财政年份:2018
- 资助国家:美国
- 起止时间:2018-07-01 至 2022-06-30
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:3-DimensionalATAC-seqActinsAllelesArchitectureArginineBindingBiological AssayBiological MarkersBiomimeticsCRISPR/Cas technologyCardiacCardiac MyocytesCell LineCellsChromatinComputing MethodologiesConsumptionDataDiseaseDisease modelEngineeringEpigenetic ProcessFutureGene ExpressionGene Expression ProfileGene MutationGene TargetingGenesGeneticGenetic TranscriptionGenotype-Tissue Expression ProjectGlutamineGoalsHeart failureHeterogeneityHigh-Throughput Nucleotide SequencingHumanHuman EngineeringHypertrophic CardiomyopathyImageImmunofluorescence ImmunologicIndividualInheritedKineticsKnock-outKnowledgeLaboratoriesLeadLinkLocationMechanicsMetabolicMethionineMitochondriaMitochondrial ProteinsModelingMolecularMolecular MotorsMutationMyocardiumMyofibrilsMyosin Heavy ChainsNuclearPathogenesisPathologicPathologyPathway AnalysisPatientsPatternPhenotypePrevalenceProteinsRNA analysisRegulatory ElementResearchResolutionRiskRoleSarcomeresSecondary toStressStructureSymptomsTherapeuticThree-dimensional analysisTissuesTranscriptTransposaseTreatment EfficacyValineVariantbeta-Myosincell typecohortdisease heterogeneitygenetic variantgenomic toolsheart dimension/sizeheart functionin vivoinduced pluripotent stem cellinsightnew therapeutic targetnovelprogramsresponsesingle-cell RNA sequencingstem cell differentiationstem cell modelsudden cardiac deaththerapeutic developmenttherapeutic targettranscriptometranscriptome sequencingtreatment response
项目摘要
PROJECT SUMMARY/ABSTRACT
Hypertrophic cardiomyopathy (HCM) patients are at risk for sudden cardiac death and progressive heart
failure (HF), and there are no effective therapeutics, due in part to our limited genetic understanding of HCM
pathogenesis. There are critical gaps in our current knowledge of the molecular mechanisms that link specific
mutations in the beta myosin heavy chain gene (MYH7) to pathological thickening of the heart muscle that is
associated with HCM. Our long-term goals are to utilize genomic tools combined with 3-dimensional cardiac
microtissues derived from human induced pluripotent stem cells to interrogate mechanisms of HCM secondary
to specific MYH7 variants, and to utilize these insights to identify new disease biomarkers and therapeutic targets
for specific HCM patients.
Our previous studies identified that two HCM-associated MYH7 variants, arginine 403 to glutamine and
valine 606 to methionine that are located in the actin-binding domain of beta myosin heavy chain protein (MHC-
β), generate increased microtissue contraction force with associated abnormalities in contraction kinetics.
Studies by others have indicated that MYH7 variants located in distinct structural domains of MHC-β cause
distinct phenotypes. These results lead to our central hypothesis that HCM is a heterogeneous disorder, in which
patient symptoms and therapeutic responses are dependent on the location of the causative MYH7 variant(s)
within the gene and on cell-type specific transcriptional and epigenetic programs, which initiate from
abnormalities in contractile function. Guided by our comprehensive preliminary data, we propose to pursue three
Specific Aims to determine multi-scale insights into HCM pathogenesis: (1) to characterize functional
consequences of MYH7 variants localized to the actin-binding, ATP-binding and converter domains of MHC-
β, (2) to identify cell type-specific transcriptional and epigenetic mechanisms of HCM in microtissues using paired
single-cell RNA-seq and ATAC-seq and (3) to interrogate the function of C1ORF105, a nuclear-encoded
mitochondrial protein that is associated with HCM and is specifically expressed in human cardiomyocytes.
In summary, the execution of these aims will provide a more precise understanding of the functional role
of MYH7 variant localization, generate novel cell-type specific and molecular mechanisms of HCM and identify
critical molecular linkages between sarcomere and mitochondrial function that will broadly impact the field of
HCM and heart failure.
项目总结/摘要
肥厚型心肌病(HCM)患者存在心源性猝死和进行性心脏病的风险。
失败(HF),并且没有有效的治疗方法,部分原因是我们对HCM的遗传理解有限
发病机制目前,我们对特定基因间相互作用的分子机制的认识存在重大空白。
β-肌球蛋白重链基因(MYH 7)突变导致心肌病理性增厚,
与HCM有关。我们的长期目标是利用基因组工具结合三维心脏
来源于人诱导多能干细胞的微组织,以询问HCM继发性机制
特异性MYH 7变体,并利用这些见解来确定新的疾病生物标志物和治疗靶点
针对特定的HCM患者。
我们先前的研究确定了两种HCM相关的MYH 7变体,精氨酸403到谷氨酰胺和
缬氨酸606至甲硫氨酸,其位于β肌球蛋白重链蛋白(MHC-1)的肌动蛋白结合结构域中。
β),产生增加的微组织收缩力,伴随收缩动力学的相关异常。
其他人的研究表明,位于MHC-β不同结构域的MYH 7变异体导致
不同的表型这些结果导致了我们的中心假设,即HCM是一种异质性疾病,其中
患者症状和治疗反应取决于致病MYH 7变体的位置
在基因内和细胞类型特异性转录和表观遗传程序上,
收缩功能异常。根据我们全面的初步数据,我们建议追求三个
具体目的是确定HCM发病机制的多尺度见解:(1)表征功能性
MYH 7变异体定位于MHC的肌动蛋白结合、ATP结合和转换结构域的后果,
β,(2)使用配对的基因组DNA,
单细胞RNA-seq和ATAC-seq和(3)询问C1 ORF 105的功能,C1 ORF 105是一个核编码的
一种与HCM相关的线粒体蛋白,在人心肌细胞中特异性表达。
总之,这些目标的执行将提供对职能作用的更准确的理解
MYH 7变体定位,产生HCM的新细胞类型特异性和分子机制,并鉴定
肌节和线粒体功能之间的关键分子联系,将广泛影响
HCM和心力衰竭
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 }}
John Travis Hinson其他文献
John Travis Hinson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('John Travis Hinson', 18)}}的其他基金
SCGE Disease Models Studies Supplement: Cardioediting Ttntvs in a humanized mouse model
SCGE 疾病模型研究补充:人源化小鼠模型中的心脏编辑 Ttntvs
- 批准号:
10619106 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 53.99万 - 项目类别:
Human cardiac microtissues with innate immune sensing to study adverse consequences of genome editing
具有先天免疫传感的人类心脏微组织用于研究基因组编辑的不良后果
- 批准号:
10463658 - 财政年份:2019
- 资助金额:
$ 53.99万 - 项目类别:
Human cardiac microtissues with innate immune sensing to study adverse consequences of genome editing
具有先天免疫传感的人类心脏微组织用于研究基因组编辑的不良后果
- 批准号:
9810840 - 财政年份:2019
- 资助金额:
$ 53.99万 - 项目类别:
Human cardiac microtissues with innate immune sensing to study adverse consequences of genome editing
具有先天免疫传感的人类心脏微组织用于研究基因组编辑的不良后果
- 批准号:
10245264 - 财政年份:2019
- 资助金额:
$ 53.99万 - 项目类别:
Comprehensive Analysis of Allelic, Cellular and Molecular Heterogeneity in Human 3-Dimensional Cardiac Microtissues with MYH7 Mutations
具有 MYH7 突变的人三维心脏微组织等位基因、细胞和分子异质性的综合分析
- 批准号:
10210431 - 财政年份:2018
- 资助金额:
$ 53.99万 - 项目类别:
Metabolic and developmental regulation by AMPK in PRKAG2-associated cardiomyopathy
PRKAG2 相关心肌病中 AMPK 的代谢和发育调节
- 批准号:
9182902 - 财政年份:2014
- 资助金额:
$ 53.99万 - 项目类别:
Metabolic and developmental regulation by AMPK in PRKAG2-associated cardiomyopathy
PRKAG2 相关心肌病中 AMPK 的代谢和发育调节
- 批准号:
9264223 - 财政年份:2014
- 资助金额:
$ 53.99万 - 项目类别:
相似国自然基金
基于ATAC-seq与DNA甲基化测序探究染色质可及性对莲两生态型地下茎适应性分化的作用机制
- 批准号:
- 批准年份:2024
- 资助金额:0.0 万元
- 项目类别:省市级项目
利用ATAC-seq联合RNA-seq分析TOP2A介导的HCC肿瘤细胞迁移侵
袭的机制研究
- 批准号:
- 批准年份:2024
- 资助金额:0.0 万元
- 项目类别:省市级项目
面向图神经网络ATAC-seq模体识别的最小间隔单细胞聚类研究
- 批准号:62302218
- 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
基于ATAC-seq策略挖掘穿心莲基因组中调控穿心莲内酯合成的增强子
- 批准号:
- 批准年份:2022
- 资助金额:33 万元
- 项目类别:地区科学基金项目
基于单细胞ATAC-seq技术的C4光合调控分子机制研究
- 批准号:
- 批准年份:2021
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
基于ATAC-seq技术研究交叉反应物质197调控TFEB介导的自噬抑制子宫内膜异位症侵袭的分子机制
- 批准号:82001520
- 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
靶向治疗动态调控肺癌细胞DNA可接近性的ATAC-seq分析
- 批准号:81802809
- 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
运用ATAC-seq技术分析染色质可接近性对犏牛初级精母细胞基因表达的调控作用
- 批准号:31802046
- 批准年份:2018
- 资助金额:27.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
基于ATAC-seq和RNA-seq研究CWIN调控采后番茄果实耐冷性作用机制
- 批准号:31801915
- 批准年份:2018
- 资助金额:24.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
基于ATAC-seq高精度预测染色质相互作用的新方法和基于增强现实的3D基因组数据可视化
- 批准号:31871331
- 批准年份:2018
- 资助金额:59.0 万元
- 项目类别:面上项目
相似海外基金
Project #2 Integrated single-nucleus multi-omics (ATAC-seq+RNA-seq or chromatin accessibility + RNA-seq) of human TGs
项目
- 批准号:
10806548 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 53.99万 - 项目类别:
A transposase system for integrative ChIP-exo and ATAC-seq analysis at single-cell resolution
用于单细胞分辨率综合 ChIP-exo 和 ATAC-seq 分析的转座酶系统
- 批准号:
10210424 - 财政年份:2018
- 资助金额:
$ 53.99万 - 项目类别:
EAPSI: Developing Single Nucleus ATAC-seq to Map the Ageing Epigenome
EAPSI:开发单核 ATAC-seq 来绘制衰老表观基因组图谱
- 批准号:
1714070 - 财政年份:2017
- 资助金额:
$ 53.99万 - 项目类别:
Fellowship Award
A cloud-based learning module to analyze ATAC-seq and single cell ATAC-seq data
基于云的学习模块,用于分析 ATAC-seq 和单细胞 ATAC-seq 数据
- 批准号:
10558379 - 财政年份:2001
- 资助金额:
$ 53.99万 - 项目类别:














{{item.name}}会员




