Structure and Mechanism of the Kinesin-3 Motor KIF1A
Kinesin-3 电机 KIF1A 的结构和机制
基本信息
- 批准号:10735818
- 负责人:
- 金额:$ 62.17万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:
- 财政年份:2023
- 资助国家:美国
- 起止时间:2023-09-01 至 2027-06-30
- 项目状态:未结题
- 来源:
- 关键词:AffectAmino AcidsAtrophicAxonBindingBiological AssayBrain StemCell NucleusCell divisionCell physiologyComplexCryoelectron MicroscopyDataDegenerative DisorderDense Core VesicleDiseaseDockingDyesElementsEncephalopathiesEngineeringEtiologyExhibitsFamilyFluorescenceFluorescence Resonance Energy TransferFrequenciesFunctional disorderGenerationsGoalsHeadHumanIn VitroIndividualInheritedIntellectual functioning disabilityKinesinLabelLinkMeasurementMediatorMicrocephalyMicrotubulesModernizationMolecularMolecular MotorsMotionMotorMutagenesisMutationN-terminalNeckNeurodegenerative DisordersNeurodevelopmental DisorderNeuronsNucleotidesOptic NerveOutputPatternPeripheral Nervous System DiseasesPhenotypePhysiologicalPlus End of the MicrotubulePositioning AttributePresynaptic TerminalsPropertyProtein EngineeringProteinsResolutionSeriesSeveritiesSpastic ParaplegiaStructural defectStructureSynaptic VesiclesSystemTestingTherapeuticTherapeutic InterventionTimeWorkautism spectrum disorderautonomic neuropathycell motilitycerebral atrophyde novo mutationdevelopmental diseasedisease-causing mutationdrug developmentfallshuman diseaseimprovedinnovationinsightlaser tweezermembermigrationmolecular targeted therapiesmutantnervous system disorderneuron developmentnovelnuclear poweroptic tweezersingle moleculestem cellstoolunnatural amino acids
项目摘要
Our goal is to define the structural and functional mechanism by which the kinesin-3 motor KIF1A
generates force and moves along microtubules, and to define the structural basis of KIF1A-related
human diseases. The microtubule (MT) transport system regulates essential eukaryotic activities,
including neuronal cell division, neuronal migration and the transport of subcellular cargoes.
KIF1A, a member of the kinesin-3 family of MT-associated motor proteins, is a key mediator of
these activities as the major generator of MT plus-end-directed motility in neurons. KIF1A’s
cargoes include nuclei in dividing brain stem cells and synaptic vesicle precursors and dense core
vesicles in axon terminals. Not surprisingly, its dysfunction is implicated in a growing number of
neurodevelopmental and neurodegenerative disorders referred to as KIF1A-associated
neurological disorder (KAND). Unfortunately, these diseases remain poorly understood, in part
because KIF1A’s molecular mechanism remains unclear. For example, while most mutations
occur in KIF1A’s motor domain, high-resolution structures of the KIF1A-MT complex do not exist.
In addition, it remains unknown why Kif1A is superprocessive but easily gives up under load. In
this proposal, we will combine cryo-electron microscopy, single-molecule fluorescence, and
optical tweezers-based force measurements with innovative protein engineering to determine why
KIF1A is a weak but superprocessive motor, define high-resolution structures of the KIF1A-MT
complex as a function of KIF1A’s mechanochemical cycle and determine the structural defects
caused by disease mutations in KIF1A. These studies will provide a new understanding of KAND
and elucidate molecular targets for therapeutic interventions.
我们的目标是定义驱动蛋白 3 马达 KIF1A 的结构和功能机制
产生力并沿着微管移动,并定义 KIF1A 相关的结构基础
人类疾病。微管(MT)运输系统调节重要的真核活动,
包括神经元细胞分裂、神经元迁移和亚细胞货物的运输。
KIF1A 是 MT 相关运动蛋白的驱动蛋白 3 家族的成员,是
这些活动是神经元中 MT 加末端定向运动的主要产生者。 KIF1A 的
货物包括分裂脑干细胞的细胞核、突触小泡前体和致密核心
轴突末端的囊泡。毫不奇怪,它的功能障碍与越来越多的
称为 KIF1A 相关的神经发育和神经退行性疾病
神经系统疾病(KAND)。不幸的是,我们对这些疾病的部分了解仍知之甚少。
因为KIF1A的分子机制尚不清楚。例如,虽然大多数突变
由于 KIF1A-MT 复合物发生在 KIF1A 的运动域,因此不存在高分辨率结构。
此外,目前还不清楚为什么 Kif1A 具有超处理能力,但在负载下很容易放弃。在
在这个提案中,我们将结合冷冻电子显微镜、单分子荧光和
基于光镊的力测量与创新的蛋白质工程以确定原因
KIF1A 是一种弱但超处理的电机,定义了 KIF1A-MT 的高分辨率结构
复杂作为 KIF1A 机械化学循环的函数并确定结构缺陷
由 KIF1A 疾病突变引起。这些研究将为KAND提供新的理解
并阐明治疗干预的分子靶点。
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 }}
Arne Gennerich其他文献
Arne Gennerich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('Arne Gennerich', 18)}}的其他基金
Tools for Exceptional Overexpression and Structural Stabilization of Membrane Proteins in Mammalian Cells
在哺乳动物细胞中实现膜蛋白异常过度表达和结构稳定的工具
- 批准号:
9199227 - 财政年份:2016
- 资助金额:
$ 62.17万 - 项目类别:
Molecular Mechanism of the Cytoplasmic Dynein-Dynactin Motor Complex
细胞质动力蛋白-动力蛋白运动复合物的分子机制
- 批准号:
9900796 - 财政年份:2012
- 资助金额:
$ 62.17万 - 项目类别:
Molecular Mechanism of the Cytoplasmic Dynein-Dynactin Motor Complex
细胞质动力蛋白-动力蛋白运动复合物的分子机制
- 批准号:
10580446 - 财政年份:2012
- 资助金额:
$ 62.17万 - 项目类别:
Molecular Mechanism of the Cytoplasmic Dynein-Dynactin Motor Complex
细胞质动力蛋白-动力蛋白运动复合物的分子机制
- 批准号:
10621173 - 财政年份:2012
- 资助金额:
$ 62.17万 - 项目类别:
Molecular Mechanism of the Cytoplasmic Dynein-Dynactin Motor Complex
细胞质动力蛋白-动力蛋白运动复合物的分子机制
- 批准号:
10796380 - 财政年份:2012
- 资助金额:
$ 62.17万 - 项目类别:
Molecular Mechanism of the Cytoplasmic Dynein-Dynactin Motor Complex
细胞质动力蛋白-动力蛋白运动复合物的分子机制
- 批准号:
10366295 - 财政年份:2012
- 资助金额:
$ 62.17万 - 项目类别:
MOLECULAR MECHANISM OF THE CYTOPLASMIC DYNEIN-DYNACTIN MOTOR COMPLEX
细胞质动力蛋白-动力蛋白运动复合物的分子机制
- 批准号:
8373102 - 财政年份:2012
- 资助金额:
$ 62.17万 - 项目类别:
MOLECULAR MECHANISM OF THE CYTOPLASMIC DYNEIN-DYNACTIN MOTOR COMPLEX
细胞质动力蛋白-动力蛋白运动复合物的分子机制
- 批准号:
8509717 - 财政年份:2012
- 资助金额:
$ 62.17万 - 项目类别:
MOLECULAR MECHANISM OF THE CYTOPLASMIC DYNEIN-DYNACTIN MOTOR COMPLEX
细胞质动力蛋白-动力蛋白运动复合物的分子机制
- 批准号:
8892200 - 财政年份:2012
- 资助金额:
$ 62.17万 - 项目类别:
相似海外基金
Double Incorporation of Non-Canonical Amino Acids in an Animal and its Application for Precise and Independent Optical Control of Two Target Genes
动物体内非规范氨基酸的双重掺入及其在两个靶基因精确独立光学控制中的应用
- 批准号:
BB/Y006380/1 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 62.17万 - 项目类别:
Research Grant
Quantifying L-amino acids in Ryugu to constrain the source of L-amino acids in life on Earth
量化 Ryugu 中的 L-氨基酸以限制地球生命中 L-氨基酸的来源
- 批准号:
24K17112 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 62.17万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
Molecular recognition and enantioselective reaction of amino acids
氨基酸的分子识别和对映选择性反应
- 批准号:
23K04668 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 62.17万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Basic research toward therapeutic strategies for stress-induced chronic pain with non-natural amino acids
非天然氨基酸治疗应激性慢性疼痛策略的基础研究
- 批准号:
23K06918 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 62.17万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Molecular mechanisms how arrestins that modulate localization of glucose transporters are phosphorylated in response to amino acids
调节葡萄糖转运蛋白定位的抑制蛋白如何响应氨基酸而被磷酸化的分子机制
- 批准号:
23K05758 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 62.17万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Design and Synthesis of Fluorescent Amino Acids: Novel Tools for Biological Imaging
荧光氨基酸的设计与合成:生物成像的新工具
- 批准号:
2888395 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 62.17万 - 项目类别:
Studentship
Collaborative Research: RUI: Elucidating Design Rules for non-NRPS Incorporation of Amino Acids on Polyketide Scaffolds
合作研究:RUI:阐明聚酮化合物支架上非 NRPS 氨基酸掺入的设计规则
- 批准号:
2300890 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 62.17万 - 项目类别:
Continuing Grant
Structurally engineered N-acyl amino acids for the treatment of NASH
用于治疗 NASH 的结构工程 N-酰基氨基酸
- 批准号:
10761044 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 62.17万 - 项目类别:
Lifestyle, branched-chain amino acids, and cardiovascular risk factors: a randomized trial
生活方式、支链氨基酸和心血管危险因素:一项随机试验
- 批准号:
10728925 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 62.17万 - 项目类别:
Single-molecule protein sequencing by barcoding of N-terminal amino acids
通过 N 端氨基酸条形码进行单分子蛋白质测序
- 批准号:
10757309 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 62.17万 - 项目类别:














{{item.name}}会员




