Emerging Role of Tau Citrullination During Alzheimer’s disease and Tauopathies

Tau 瓜氨酸化在阿尔茨海默病和 Tau 病中的新作用

基本信息

  • 批准号:
    10231514
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 167.28万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2021
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2021-05-01 至 2024-04-30
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Emerging Role of Tau Citrullination During Alzheimer’s disease and Tauopathies Human tauopathies are a group of neurological disorders, including Alzheimer’s disease (AD), for which no disease modifying therapies exist. Tau proteinopathic phenotypes show a spectrum of pathological hallmarks and clinical syndromes. There is increasing recognition that post-translational modifications (PTMs) promote strain or conformational assemblies that contribute to tauopathies, signifying a need to understand how novel PTMs contribute to tauopathy risk. Protein citrullination (citR), induced by peptidyl arginine deiminases (PADs), leads to an irreversible PTM that alters protein structure/ function by neutralizing positively charged arginine residues within proteins. We discovered that aberrant tau activates PAD4 in neurons (protein PAD4, gene PADi4); tau is client of PAD4 and is citrullinated at 14 arginine residues and those changes are associated with reduced tau fibrillization; citR prevents tau phosphorylation of key epitopes and impacts tau clearance; and tau citR is elevated in AD and in animal models of tauopathy. Our central hypothesis argues that increased PAD4- induced tau citR prevents higher-order fibrillization, which decreases tangle formation, alters tau metabolism, impacts structure/ function, and reduces seeding activity. Assumptions of this model will be tested in vivo and in vitro by neuronal PADi4 overexpression and conditional knockout mice, multiple biochemical techniques, electrophysiologic, and behavioral approaches. We will establish how neuronal PADi4 expression impacts tau neuropathologic changes. Aim 1 will advance our understanding for PADi4 gain/ loss of function to establish the foundation for citR tau biology and the impact on behavior in different models of tauopathy. We will establish how citR regulates tau biochemistry and biology in cellular models. Aim 2 will mechanistically determine how PAD4-induced citR tau alters tau clearance, aggregation, seeding and microtubule binding. We will establish the spatio-temporal signature of citR tau in common human tauopathies. Aim 3 will provide the qualitative framework and seeding activity of citR tau in common human tauopathies. The proposed work provides the necessary foundation in not only better characterizing the role of citR in tauopathies, but also further establishing the first mechanistic cause for loss and gain of function of PAD4 during tau pathogenesis. Overall, our application describes a new tau PTM and provide a therapeutic strategy for a new pathway in tau biology and in AD.
Tau瓜氨酸在阿尔茨海默病和Tau病中的新作用 人类tau蛋白病是一组神经系统疾病,包括阿尔茨海默病(AD),对于其没有任何治疗。 存在疾病改善疗法。Tau蛋白病表型显示了一系列病理学特征 和临床综合征。翻译后修饰(PTMs)促进了 菌株或构象组装,有助于tau蛋白病,这意味着需要了解如何新的 PTM有助于tau蛋白病风险。瓜氨酸蛋白(citR),由肽基精氨酸脱亚胺酶(PAD)诱导, 导致不可逆PTM,通过中和带正电荷的精氨酸改变蛋白质结构/功能 蛋白质中的残基。我们发现,异常的tau蛋白激活神经元中的PAD 4(蛋白PAD 4,基因 PAD 14); tau是PAD 4的客户,并且在14个精氨酸残基处被瓜氨酸化,并且这些变化与 减少tau蛋白磷酸化; citR阻止关键表位的tau蛋白磷酸化并影响tau蛋白清除;和 citR在AD和tau蛋白病的动物模型中升高。我们的中心假设认为,增加的PAD 4- 诱导的Tau citR阻止高级纤维化,这减少了缠结形成,改变了tau代谢, 影响结构/功能,并减少播种活动。该模型的假设将在体内和体内进行测试。 通过神经元PADi 4过表达和条件性敲除小鼠体外,多种生化技术, 电生理学和行为学方法。我们将建立神经元PADi 4表达如何影响tau蛋白 神经病理改变目的1将促进我们对PADi 4功能获得/丧失的理解,以建立 citR tau生物学的基础以及对不同tau蛋白病模型中行为的影响。我们将建立 citR如何在细胞模型中调节tau生物化学和生物学。目标2将机械地确定如何 PAD 4诱导的citR tau改变tau清除、聚集、接种和微管结合。我们将建立 常见人类tau蛋白病中citR tau蛋白时空特征目标3将提供定性框架 和citR tau在常见人类tau蛋白病中的接种活性。拟议的工作提供了必要的 这不仅为更好地表征citR在tau蛋白病中的作用奠定了基础,而且还进一步建立了第一个 在tau发病过程中PAD 4功能丧失和获得的机制原因。总的来说,我们的应用 描述了一种新的tau PTM,并为tau生物学和AD中的新途径提供了治疗策略。

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 }}

Daniel Carl Lee其他文献

Daniel Carl Lee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('Daniel Carl Lee', 18)}}的其他基金

Understanding the Role GPRC6a During Tau Metabolism
了解 GPRC6a 在 Tau 代谢过程中的作用
  • 批准号:
    10338842
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 167.28万
  • 项目类别:
Emerging Roles of Higher-order Polyamines During Tauopathies
高阶多胺在 Tau蛋白病中的新作用
  • 批准号:
    10224543
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 167.28万
  • 项目类别:
Emerging Roles of Higher-order Polyamines During Tauopathies
高阶多胺在 Tau蛋白病中的新作用
  • 批准号:
    10251367
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 167.28万
  • 项目类别:
Emerging Roles of Higher-order Polyamines During Tauopathies
高阶多胺在 Tau蛋白病中的新作用
  • 批准号:
    9220085
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 167.28万
  • 项目类别:

相似国自然基金

靶向递送一氧化碳调控AGE-RAGE级联反应促进糖尿病创面愈合研究
  • 批准号:
    JCZRQN202500010
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
对香豆酸抑制AGE-RAGE-Ang-1通路改善海马血管生成障碍发挥抗阿尔兹海默病作用
  • 批准号:
    2025JJ70209
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
AGE-RAGE通路调控慢性胰腺炎纤维化进程的作用及分子机制
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2024
  • 资助金额:
    0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
甜茶抑制AGE-RAGE通路增强突触可塑性改善小鼠抑郁样行为
  • 批准号:
    2023JJ50274
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
蒙药额尔敦-乌日勒基础方调控AGE-RAGE信号通路改善术后认知功能障碍研究
  • 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
LncRNA GAS5在2型糖尿病动脉粥样硬化中对AGE-RAGE 信号通路上相关基因的调控作用及机制研究
  • 批准号:
    n/a
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    10.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
围绕GLP1-Arginine-AGE/RAGE轴构建探针组学方法探索大柴胡汤异病同治的效应机制
  • 批准号:
    81973577
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    55.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
AGE/RAGE通路microRNA编码基因多态性与2型糖尿病并发冠心病的关联研究
  • 批准号:
    81602908
  • 批准年份:
    2016
  • 资助金额:
    18.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
高血糖激活滑膜AGE-RAGE-PKC轴致骨关节炎易感的机制研究
  • 批准号:
    81501928
  • 批准年份:
    2015
  • 资助金额:
    18.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

The Phenomenon of Stem Cell Aging according to Methylation Estimates of Age After Hematopoietic Stem Cell Transplantation
根据造血干细胞移植后甲基化年龄估算干细胞衰老现象
  • 批准号:
    23K07844
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 167.28万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Analysis of Age-dependent Functional Changes in Skeletal Muscle CB1 Receptors by an in Vitro Model of Aging-related Muscle Atrophy
通过衰老相关性肌肉萎缩的体外模型分析骨骼肌 CB1 受体的年龄依赖性功能变化
  • 批准号:
    22KJ2960
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 167.28万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
Joint U.S.-Japan Measures for Aging and Dementia Derived from the Prevention of Age-Related and Noise-induced Hearing Loss
美日针对预防与年龄相关和噪声引起的听力损失而导致的老龄化和痴呆症联合措施
  • 批准号:
    23KK0156
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 167.28万
  • 项目类别:
    Fund for the Promotion of Joint International Research (International Collaborative Research)
The Effects of Muscle Fatigability on Gait Instability in Aging and Age-Related Falls Risk
肌肉疲劳对衰老步态不稳定性和年龄相关跌倒风险的影响
  • 批准号:
    10677409
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 167.28万
  • 项目类别:
Characterizing gut physiology by age, frailty, and sex: assessing the role of the aging gut in "inflamm-aging"
按年龄、虚弱和性别表征肠道生理学特征:评估衰老肠道在“炎症衰老”中的作用
  • 批准号:
    497927
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 167.28万
  • 项目类别:
Deciphering the role of osteopontin in the aging eye and age-related macular degeneration
破译骨桥蛋白在眼睛老化和年龄相关性黄斑变性中的作用
  • 批准号:
    10679287
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 167.28万
  • 项目类别:
Role of AGE/RAGEsignaling as a driver of pathological aging in the brain
AGE/RAGE信号传导作为大脑病理性衰老驱动因素的作用
  • 批准号:
    10836835
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 167.28万
  • 项目类别:
Targeting Age-Activated Proinflammatory Chemokine Signaling by CCL2/11 to Enhance Skeletal Muscle Regeneration in Aging
通过 CCL2/11 靶向年龄激活的促炎趋化因子信号传导以增强衰老过程中的骨骼肌再生
  • 批准号:
    478877
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 167.28万
  • 项目类别:
    Operating Grants
Elucidation of the protein kinase NLK-mediated aging mechanisms and treatment of age-related diseases
阐明蛋白激酶NLK介导的衰老机制及年龄相关疾病的治疗
  • 批准号:
    23K06378
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 167.28万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Underlying mechanisms of age-related changes in ingestive behaviors: From the perspective of the aging brain and deterioration of the gustatory system.
与年龄相关的摄入行为变化的潜在机制:从大脑老化和味觉系统退化的角度来看。
  • 批准号:
    23K10845
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 167.28万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了