Regulation of exercise physiology by mammalian cryptochromes

哺乳动物隐花色素对运动生理学的调节

• 批准号: 10064627
• 负责人: Katja A Lamia
• 金额: $ 41.67万
• 依托单位: SCRIPPS RESEARCH INSTITUTE, THE
• 依托单位国家: 美国
• 财政年份: 2017
• 资助国家: 美国
• 起止时间: 2017-12-07 至 2021-11-30
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://reporter.nih.gov/project-details/10064627
• 关键词: 5' -AMP-activated protein kinase; Acute; Aging; Anabolism; Automobile Driving; Biochemical; Biochemical Genetics; Cachexia; Cardiovascular system; Complex; Data; Development; Diabetes Mellitus; Disease; Exercise; Exercise Physiology; Exhibits; Family; Family member; Fatigue; Fiber; Genetic; Genetic Transcription; Genus Hippocampus; Glycolysis; Health; Health Benefit; Immobilization; Intrinsic factor; Knock-in; Lead; Lipids; Malignant Neoplasms; Mass Spectrum Analysis; Measurement; Mediating; Mental Health; Metabolic; Metabolic Diseases; Metabolic syndrome; Metabolism; Mitochondria; Molecular; Mus; Muscle; Muscle Fibers; Muscular Atrophy; Musculoskeletal Diseases; Mutation; Myosin ATPase; Myosin Heavy Chains; Neuropsychology; Nuclear Hormone Receptors; Nutrient; Obesity; Occupational Health; Oxygen Consumption; PPAR delta; Pathology; Pathway interactions; Patients; Performance; Peroxisome Proliferator-Activated Receptors; Pharmacology; Phenotype; Phosphorylation; Physical Exercise; Physical Fitness; Physiological; Physiological Processes; Physiology; Predisposition; Process; Protein Isoforms; Protein Kinase; Regulation; Repression; Risk; Role; Site; Skeletal Muscle; Source; Speed; Structure; System; Therapeutic; base; body system; circadian pacemaker; cryptochrome; exercise capacity; glucocorticoid receptor alpha; improved; insight; knowledge base; member; mutant; neuromuscular; novel; novel therapeutics; prevent; respiratory; safety practice; tool

7. Project Summary/Abstract  Our previous studies identified the circadian clock component cryptochromes (CRY1 and CRY2)  as nutrient responsive transcriptional regulators by virtue of their susceptibility to  phosphorylation by AMP-­activated protein kinase (AMPK). We have also described a function of  CRY1 and CRY2 as diurnally active repressors of the glucocorticoid receptor, a prototypical  member of a large family of transcriptional regulators known as nuclear hormone receptors  (NRs). NRs are broadly important in modulating metabolic physiology and one member of this  family, the so-­called peroxisome proliferator activated receptor delta (PPARδ) has been  established as a critical driver of exercise capacity. We describe in our preliminary data here  that CRY1 and CRY2 can repress PPARδ and genetic deletion of Cry1 and Cry2 ubiquitously  and throughout development results in enhanced sprint exercise capacity. In the course of our  studies, we have generated unique tools and expertise that enable us to use biochemical,  genetic, molecular and physiological approaches to further elucidate the roles of CRY1 and  CRY2 in the regulation of PPARδ and of exercise physiology in the following specific aims: 1)  Does skeletal muscle drive enhanced exercise capacity in Cry1/2-­deficient mice? 2) How does  AMPK-­mediated CRY1 phosphorylation impact exercise? and 3) What is the impact of Cry1/2  deletion or mutation on skeletal muscle cellular metabolism? Advancing our functional  understanding of these interactions may highlight new therapeutic and regulatory strategies for  preventing and/or treating disease.

7.项目总结/摘要 我们以前的研究确定了生物钟成分隐花色素（Cryptochromes）（CYP 11和CYP 12） 作为营养响应性转录调节因子， 我们还描述了一种通过AMP-ERK激活的蛋白激酶（AMPK）磷酸化的功能， 作为糖皮质激素受体的日常活性阻遏物， 核激素受体是转录调节因子大家族的一员 NR在调节代谢生理学中广泛重要，并且这种调节的成员之一是NR。 过氧化物酶体增殖物激活受体δ（peroxisome proliferator activated receptor delta，PPARδ）是一个重要的过氧化物酶体增殖物激活受体， 作为运动能力的关键驱动力。我们在这里描述了我们的初步数据 结果表明，Cry 1和Cry 2普遍抑制PPARδ和Cry 1、Cry 2基因的缺失， 和整个发展的结果，在增强短跑运动能力。在我们的过程中， 研究，我们已经产生了独特的工具和专业知识，使我们能够使用生物化学， 遗传、分子和生理学方法，以进一步阐明BMP 1和 在以下特定目的中，PPAR 2在调节PPARδ和运动生理学中的作用：1） 骨骼肌驱动Cry 1/2缺陷小鼠运动能力增强吗？ 2)如何 AMPK介导的AMP 1磷酸化对运动的影响？ 和3）Cry 1/2的影响 骨骼肌细胞代谢的缺失或突变？ 推进我们的职能 了解这些相互作用可能会突出新的治疗和调节策略， 预防和/或治疗疾病。

项目成果

Phosphorylation of CRY1 Serine 71 Alters Voluntary Activity but Not Circadian Rhythms In Vivo.

CRY1 丝氨酸 71 的磷酸化会改变体内自主活动，但不会改变昼夜节律。

• DOI: 10.1177/0748730419858525
• 发表时间: 2019
• 期刊: Journal of biological rhythms
• 影响因子: 3.5
• 作者: Vaughan,Megan;Jordan,SabineD;Duglan,Drew;Chan,AlannaB;Afetian,Megan;Lamia,KatjaA
• 通讯作者: Lamia,KatjaA

Cryptochromes Suppress HIF1α in Muscles.

隐花色素抑制肌肉中的 HIF1α。

• DOI: 10.1016/j.isci.2020.101338
• 发表时间: 2020
• 期刊: iScience
• 影响因子: 5.8
• 作者: Vaughan,MeganE;Wallace,Martina;Handzlik,MichalK;Chan,AlannaB;Metallo,ChristianM;Lamia,KatjaA
• 通讯作者: Lamia,KatjaA

Daily running enhances molecular and physiological circadian rhythms in skeletal muscle.

• DOI: 10.1016/j.molmet.2022.101504
• 发表时间: 2022-07
• 期刊: MOLECULAR METABOLISM
• 影响因子: 8.1
• 作者: Casanova-Vallve, Nuria;Duglan, Drew;Vaughan, Megan E.;Pariollaud, Marie;Handzlik, Michal K.;Fan, Weiwei;Yu, Ruth T.;Liddle, Christopher;Downes, Michael;Delezie, Julien;Mello, Rebecca;Chan, Alanna B.;Westermark, Pal O.;Metallo, Christian M.;Evans, Ronald M.;Lamia, Katja A.
• 通讯作者: Lamia, Katja A.