Chemical, Structural and Cell-Signaling Interrogation of 15-Prostanglandin Dehydrogenase in Tissue Repair and Regeneration

15-前列腺素脱氢酶在组织修复和再生中的化学、结构和细胞信号传导研究

基本信息

  • 批准号:
    10414952
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 134.53万
  • 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:
    2021-06-01 至 2026-05-31
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

Abstract. Prostaglandin E2 (PGE2) regulates tissue growth and repair in multiple organs. A conserved mechanism of synthesis and degradation modulates PGE2 levels in response to trauma, inflammation and disease. In particular, the enzyme 15-prostaglandin dehydrogenase (15-PGDH) is the main PGE2-degrading enzyme and therefore a key regulator of tissue repair and regeneration. 15-PGDH is an attractive drug target for diseases characterized by tissue damage. Our team successfully developed the first small molecule inhibitors of 15-PGDH with in vivo activities. In rodents, our inhibitors 1) accelerate recovery following bone marrow transplantation, 2) accelerate recovery from, or prevent, ulcerative colitis, 3) accelerate regrowth of liver tissue following partial hepatectomy, 4) ameliorate pulmonary fibrosis in a bleomycin-induced disease model, 5) enhance survival of new hippocampal neurons in adult mice, and 6) preserve cognitive function and minimize neuronal damage in mice following traumatic brain injury. Independent reports have described beneficial effects of 15-PGDH inhibition in models of renal disease and pulmonary fibrosis. We now propose a collaborative chemical, structural and cell-signaling interrogation of the role and activity of 15-PGDH. Our expertise includes medicinal chemistry, biochemistry, neuroscience, pharmacology, and structural biology. In Aim 1, we will define and exploit the structural basis for inhibition of 15-PGDH by small molecules. This aims builds on the first cryoEM structure (2.3 Å resolution) of 15-PGDH and two unrelated scaffolds of low-nM inhibitors of 15-PGDH. Proposed research aims to solve the structure of 15-PGDH in complex with new small molecule inhibitors or substrate. Computational approaches will be employed to interrogate substrate/inhibitor binding and the enzymatic mechanism. In Aim 2, we will define the cellular, protein and cytokine signaling networks that are regulated by 15-PGDH and that are engaged by 15-PGDH inhibitors to potentiate tissue regeneration and repair. The foundation of this aim includes the first demonstration of 15-PGDH activity in the brain, the identification of macrophages and microglia as major reservoirs of 15-PGDH expression in peripheral tissues and brain, respectively, and the discovery of cell and cytokine networks that respond to inhibiting 15-PGDH. We now propose to use single-cell RNA sequencing to determine the cell types that express 15-PGDH. Similar approaches will identify the cell-signaling network of induced cytokines and the cell types activated to express them. These studies will be performed in mice recovering from injury that have been treated with 15-PGDH inhibitors, along with appropriate controls. Finally, we will engineer macrophage- and microglia-targeted 15-PGDH knockouts to define the role of 15-PGDH expression in macrophages and microglia in mediating a conserved, cross-tissue response to PGE2 and 15- PGDH inhibitors. This data set will provide a foundation for future advancement of therapeutics targeting 15- PGDH and additional drug targets that modulate tissue regeneration.
抽象的。前列腺素E2(PGE2)调节多个器官的组织生长和修复。保守的 合成和降解机制可调节PGE2水平,以响应创伤,注射和 疾病。特别是,酶15-蛋白酶脱氢酶(15-PGDH)是主要的PGE2降解 酶,因此是组织修复和再生的关键调节剂。 15-PGDH是一个有吸引力的药物目标 对于以组织损伤为特征的疾病。我们的团队成功开发了第一个小分子 具有体内活性的15-PGDH的抑制剂。在啮齿动物中,我们的抑制剂1)加速骨骼后的恢复 骨髓移植,2)加速或预防溃疡性结肠炎,3)加速改革 部分肝切开术后肝组织,4)在博来霉素诱导的疾病中改善肺纤维化 模型,5)增强成年小鼠新海马神经元的生存,6)保留认知功能和 创伤性脑损伤后,使小鼠的神经元损伤最小化。独立报告描述了 15-PGDH抑制在肾脏疾病和肺纤维化模型中的有益作用。 现在,我们提出了对角色和活性的协作化学,结构和细胞信号询问 15-PGDH。我们的专业知识包括药物化学,生物化学,神经科学,药理学和 结构生物学。在AIM 1中,我们将定义和探索抑制15-PGDH的结构基础 分子。这是基于第一个冷冻结构(2.3Å分辨率)的15-PGDH和两个无关的 15-PGDH的低N​​M抑制剂的支架。拟议的研究旨在解决15-PGDH的结构 与新的小分子抑制剂或底物配合在一起。计算方法将被聘为 询问底物/抑制剂结合和酶促机制。在AIM 2中,我们将定义细胞, 蛋白质和细胞因子信号网络由15-PGDH调节,由15-PGDH参与 潜在组织再生和修复的抑制剂。这个目标的基础包括第一个 证明大脑中15-PGDH活性,巨噬细胞和小胶质细胞的鉴定为主要 外周组织和大脑中15-PGDH表达的储层分别是细胞和细胞的发现 响应抑制15-PGDH的细胞因子网络。我们现在建议将单细胞RNA测序用于 确定表达15-PGDH的细胞类型。类似的方法将确定细胞信号网络 诱导的细胞因子和激活的细胞类型以表达它们。这些研究将在小鼠中进行 从损伤中恢复了15-PGDH抑制剂以及适当的对照。最后, 我们将设计巨噬细胞和小胶质细胞的15-PGDH敲除,以定义15-PGDH的作用 巨噬细胞中的表达和小胶质细胞中介导对PGE2和15-的组成的跨组织反应 PGD​​H抑制剂。该数据集将为未来针对15-的治疗疗法的进步提供基础。 PGD​​H和调节组织再生的其他药物靶标。

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 }}

ANDREW A PIEPER其他文献

ANDREW A PIEPER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('ANDREW A PIEPER', 18)}}的其他基金

Preservation of brain NAD+ as a novel non-amyloid based therapeutic strategy for Alzheimer’s disease
保留大脑 NAD 作为阿尔茨海默病的一种新型非淀粉样蛋白治疗策略
  • 批准号:
    10588414
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 134.53万
  • 项目类别:
Translational and Therapeutics Core
转化和治疗核心
  • 批准号:
    10675670
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 134.53万
  • 项目类别:
Translational and Therapeutics Core
转化和治疗核心
  • 批准号:
    10474607
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 134.53万
  • 项目类别:
Translational and Therapeutics Core
转化和治疗核心
  • 批准号:
    10263715
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 134.53万
  • 项目类别:
Chemical, Structural and Cell-Signaling Interrogation of 15-Prostanglandin Dehydrogenase in Tissue Repair and Regeneration
15-前列腺素脱氢酶在组织修复和再生中的化学、结构和细胞信号传导研究
  • 批准号:
    10206836
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 134.53万
  • 项目类别:
Neuroprotective Small Molecules as Novel Treatments for ALS
神经保护小分子作为 ALS 的新型治疗方法
  • 批准号:
    10002159
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 134.53万
  • 项目类别:
Neuroprotective Small Molecules as Novel Treatments for ALS
神经保护小分子作为 ALS 的新型治疗方法
  • 批准号:
    10057083
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 134.53万
  • 项目类别:
Neuroprotective Small Molecules as Novel Treatments for ALS
神经保护小分子作为 ALS 的新型治疗方法
  • 批准号:
    9280829
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 134.53万
  • 项目类别:
Neuroprotective Small Molecules as Novel Treatments for ALS
神经保护小分子作为 ALS 的新型治疗方法
  • 批准号:
    8816870
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 134.53万
  • 项目类别:
IN VIVO MODULATION OF THE IP3R BY PHOSPHORYLATION
通过磷酸化对 IP3R 进行体内调节
  • 批准号:
    6186429
  • 财政年份:
    2000
  • 资助金额:
    $ 134.53万
  • 项目类别:

相似国自然基金

等位基因聚合网络模型的构建及其在叶片茸毛发育中的应用
  • 批准号:
    32370714
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于等位基因非平衡表达的鹅掌楸属生长量杂种优势机理研究
  • 批准号:
    32371910
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于人诱导多能干细胞技术研究突变等位基因特异性敲除治疗1型和2型长QT综合征
  • 批准号:
    82300353
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
ACR11A不同等位基因调控番茄低温胁迫的机理解析
  • 批准号:
    32302535
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
肠杆菌多粘菌素异质性耐药中phoPQ等位基因差异介导不同亚群共存的机制研究
  • 批准号:
    82302575
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

Sequence Variants Impacting Cardiomyocyte S-phase Activity in Inbred Mice Following Injury
序列变异影响近交小鼠损伤后心肌细胞 S 期活性
  • 批准号:
    10094879
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 134.53万
  • 项目类别:
Chemical, Structural and Cell-Signaling Interrogation of 15-Prostanglandin Dehydrogenase in Tissue Repair and Regeneration
15-前列腺素脱氢酶在组织修复和再生中的化学、结构和细胞信号传导研究
  • 批准号:
    10206836
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 134.53万
  • 项目类别:
Chemical, Structural and Cell-Signaling Interrogation of 15-Prostanglandin Dehydrogenase in Tissue Repair and Regeneration
15-前列腺素脱氢酶在组织修复和再生中的化学、结构和细胞信号传导研究
  • 批准号:
    10627860
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 134.53万
  • 项目类别:
Sequence Variants Impacting Cardiomyocyte S-phase Activity in Inbred Mice Following Injury
序列变异影响近交小鼠损伤后心肌细胞 S 期活性
  • 批准号:
    10550204
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 134.53万
  • 项目类别:
Sequence Variants Impacting Cardiomyocyte S-phase Activity in Inbred Mice Following Injury
序列变异影响近交小鼠损伤后心肌细胞 S 期活性
  • 批准号:
    10339328
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 134.53万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了