Decoding the phosphorylation bar code in Arabidopsis G Biased Signaling

解码拟南芥 G 偏向信号传导中的磷酸化条形码

基本信息

  • 批准号:
    10391441
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 37.86万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2002
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2002-09-01 至 2024-04-30
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Hormones and neurotransmitters modulate a variety of physiological processes in cell growth and behavior. Their cognate cell surface receptors, which have seven transmembrane domains, act by coupling to G proteins, promoting the dissociation of GDP and the subsequent loading of GTP. Signaling abates when GTP is hydrolyzed and GTPase activity is accelerated by Regulators of G Signaling proteins having GTPase accelerating protein (GAP) activity. Recently, we discovered a naturally-occurring 7TM-RGS protein in Arabidopsis (AtRGS1) that is a glucose or nucleotide-sugar receptor. It is the prototype of a receptor-GAP. We also showed that the Arabidopsis Gα subunit (AtGPA1) has rapid nucleotide exchange making nucleotide hydrolysis the rate limiting step. This property is in marked contrast to the slow nucleotide exchange property of all tested Gα subunits where GDP release is the rate limiting step of the G protein cycle. In contrast to animals, regulation of the G protein cycle is at the GTP hydrolysis step and is modulated by AtRGS1. This level of modulation is controlled by reversible phosphorylation of AtRGS1 and AtGPA1 at a mostly undeciphered set of phosphorylated amino acids designated here as the collective phospho-bar code. We do know that one phosphorylation pattern on AtRGS1 is necessary and sufficient to initiate AtRGS1 endocytosis and another on AtGPA1 changes the rate of AtRGS1-dependent G cycling. There are different clusters of complexes of the AtRGS1/G protein/kinase/phosphatase on the plasma membrane and these different clusters are activated by different agonists. Furthermore, we hypothesize that this initial clustering, the assortment of proteins in the cluster, and the subsequent trafficking of the cluster components after activation is encrypted by the phospho-bar code. Using the power of a genetic system will enable us to determine the physiological role of the bar code in a multicellular context. Both hypothesis- and discovery-driven approaches will be taken to determine precisely what structure imparts regulatory control. Our studies of the Arabidopsis G protein cycle have to date illustrated how the G-protein cycle can be regulated by mechanisms distinct from the classical GEF. Consequently, a greater degree of plasticity of the cycle is now appreciated and new entry points for regulation are revealed. Understanding the structure underlying these new mechanisms will provide a new means to regulate other G protein cycles. Understanding how AtRGS1 modulates the G protein cycle in a ligand-dependent manner opens up new possibilities to regulate G protein cycles through drug therapies. The core elements of heterotrimeric G protein coupled signaling are conserved in eukaryotes but the mechanism to regulate the active state of the G protein is not. This variation, genetically encoded in organisms divergent by as much as 1.6 billion years of evolution, represents the full range of plasticity of the G protein signaling system. Understanding this plasticity will reveal novel ways to regulate G signaling in humans.
激素和神经递质调节细胞生长和生长中的各种生理过程 行为。它们的同源细胞表面受体有七个跨膜区,通过偶联作用。 到G蛋白,促进GDP的解离和随后的GTP的负载。信号减弱 当GTP被水解时,G信号蛋白的调节器会加速GTP酶的活性 GTP酶促进蛋白(GAP)活性。最近,我们发现了一种自然发生的7TM-RGS 拟南芥中的蛋白质(AtRGS1),是葡萄糖或核苷酸-糖受体。它是一款 受体间隙。我们还发现,拟南芥Gα亚基(AtGPA1)具有快速的核苷酸交换 使核苷酸水解成为限速步骤。这一特性与慢速特性形成鲜明对比。 所有被测试的Gα亚基的核苷酸交换性质,其中Gdp的释放是 G蛋白周期。与动物不同,G蛋白周期的调节是在GTP水解步骤和 由AtRGS1调制。这种调节水平是由AtRGS1的可逆磷酸化控制的 和AtGPA1在这里被指定为集合的一组几乎未被破译的磷酸化氨基酸 磷化条形码。我们知道AtRGS1上的一种磷酸化模式是必要和充分的 启动AtRGS1内吞作用和在AtGPA1上启动另一种内吞作用会改变依赖AtRGS1的G周期的速率。 血浆中存在不同的AtRGS1/G蛋白/激酶/磷酸酶复合体 膜和这些不同的簇被不同的激动剂激活。此外,我们假设 最初的集群,集群中蛋白质的分类,以及随后的 激活后的集群组件由磷化条形码加密。利用一种基因的力量 系统将使我们能够确定条形码在多细胞环境中的生理作用。两者都有 我们将采用假设和发现驱动的方法来准确确定结构所赋予的是什么 监管控制。到目前为止,我们对拟南芥G蛋白周期的研究已经说明了G蛋白是如何 可以通过不同于传统全球环境基金的机制来调节周期。因此,更大程度的 现在人们认识到了周期的可塑性,并揭示了监管的新切入点。理解 这些新机制背后的结构将为调节其他G蛋白提供新的手段 循环。了解AtRGS1如何以配体依赖的方式调节G蛋白周期 为通过药物疗法调节G蛋白循环提供了新的可能性。的核心要素 异三聚体G蛋白偶联信号在真核生物中是保守的,但调节G蛋白偶联信号的机制 G蛋白的活性状态不是。这种变异,在基因编码的生物体中有同样大的差异 作为16亿年的进化,代表了G蛋白信号系统的全方位可塑性。 了解这种可塑性将揭示调节人类G信号的新方法。

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 }}

ALAN M. JONES其他文献

ALAN M. JONES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('ALAN M. JONES', 18)}}的其他基金

Heterotrimeric G Protein Signaling in Arabidopsis
拟南芥中的异三聚体 G 蛋白信号转导
  • 批准号:
    6513643
  • 财政年份:
    2002
  • 资助金额:
    $ 37.86万
  • 项目类别:
Novel Mechanisms Regulating the Heterotrimeric G Protein Complex
调节异源三聚体 G 蛋白复合物的新机制
  • 批准号:
    7580451
  • 财政年份:
    2002
  • 资助金额:
    $ 37.86万
  • 项目类别:
Decoding the phosphorylation bar code in Arabidopsis G Biased Signaling
解码拟南芥 G 偏向信号传导中的磷酸化条形码
  • 批准号:
    10611322
  • 财政年份:
    2002
  • 资助金额:
    $ 37.86万
  • 项目类别:
Novel Mechanisms Regulating the Heterotrimeric G Protein Complex
调节异源三聚体 G 蛋白复合物的新机制
  • 批准号:
    8017477
  • 财政年份:
    2002
  • 资助金额:
    $ 37.86万
  • 项目类别:
Heterotrimeric G Protein Signaling in Arabidopsis
拟南芥中的异三聚体 G 蛋白信号转导
  • 批准号:
    6641159
  • 财政年份:
    2002
  • 资助金额:
    $ 37.86万
  • 项目类别:
Heterotrimeric G Protein Signaling in Arabidopsis
拟南芥中的异三聚体 G 蛋白信号转导
  • 批准号:
    6798256
  • 财政年份:
    2002
  • 资助金额:
    $ 37.86万
  • 项目类别:
Novel Mechanisms Regulating the Heterotrimeric G Protein Complex
调节异源三聚体 G 蛋白复合物的新机制
  • 批准号:
    8209077
  • 财政年份:
    2002
  • 资助金额:
    $ 37.86万
  • 项目类别:
Novel Mechanisms Regulating the Heterotrimeric G Protein Complex
调节异源三聚体 G 蛋白复合物的新机制
  • 批准号:
    8987575
  • 财政年份:
    2002
  • 资助金额:
    $ 37.86万
  • 项目类别:
Heterotrimeric G Protein Signaling in Arabidopsis
拟南芥中的异三聚体 G 蛋白信号转导
  • 批准号:
    6942956
  • 财政年份:
    2002
  • 资助金额:
    $ 37.86万
  • 项目类别:

相似国自然基金

Agonist-GPR119-Gs复合物的结构生物学研究
  • 批准号:
    32000851
  • 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

相似海外基金

S1PR1 agonistによる脳血液関門制御を介した脳梗塞の新規治療法開発
S1PR1激动剂调节血脑屏障治疗脑梗塞新方法的开发
  • 批准号:
    24K12256
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 37.86万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
AHR agonistによるSLE皮疹の新たな治療薬の開発
使用 AHR 激动剂开发治疗 SLE 皮疹的新疗法
  • 批准号:
    24K19176
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 37.86万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
Evaluation of a specific LXR/PPAR agonist for treatment of Alzheimer's disease
特定 LXR/PPAR 激动剂治疗阿尔茨海默病的评估
  • 批准号:
    10578068
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 37.86万
  • 项目类别:
AUGMENTING THE QUALITY AND DURATION OF THE IMMUNE RESPONSE WITH A NOVEL TLR2 AGONIST-ALUMINUM COMBINATION ADJUVANT
使用新型 TLR2 激动剂-铝组合佐剂增强免疫反应的质量和持续时间
  • 批准号:
    10933287
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 37.86万
  • 项目类别:
Targeting breast cancer microenvironment with small molecule agonist of relaxin receptor
用松弛素受体小分子激动剂靶向乳腺癌微环境
  • 批准号:
    10650593
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 37.86万
  • 项目类别:
AMPKa agonist in attenuating CPT1A inhibition and alcoholic chronic pancreatitis
AMPKa 激动剂减轻 CPT1A 抑制和酒精性慢性胰腺炎
  • 批准号:
    10649275
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 37.86万
  • 项目类别:
A randomized double-blind placebo controlled Phase 1 SAD study in male and female healthy volunteers to assess safety, pharmacokinetics, and transient biomarker changes by the ABCA1 agonist CS6253
在男性和女性健康志愿者中进行的一项随机双盲安慰剂对照 1 期 SAD 研究,旨在评估 ABCA1 激动剂 CS6253 的安全性、药代动力学和短暂生物标志物变化
  • 批准号:
    10734158
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 37.86万
  • 项目类别:
Investigating mechanisms underpinning outcomes in people on opioid agonist treatment for OUD: Disentangling sleep and circadian rhythm influences on craving and emotion regulation
研究阿片类激动剂治疗 OUD 患者结果的机制:解开睡眠和昼夜节律对渴望和情绪调节的影响
  • 批准号:
    10784209
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 37.86万
  • 项目类别:
A novel nanobody-based agonist-redirected checkpoint (ARC) molecule, aPD1-Fc-OX40L, for cancer immunotherapy
一种基于纳米抗体的新型激动剂重定向检查点 (ARC) 分子 aPD1-Fc-OX40L,用于癌症免疫治疗
  • 批准号:
    10580259
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 37.86万
  • 项目类别:
Identification and characterization of a plant growth promoter from wild plants: is this a novel plant hormone agonist?
野生植物中植物生长促进剂的鉴定和表征:这是一种新型植物激素激动剂吗?
  • 批准号:
    23K05057
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 37.86万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了