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.项目摘要/摘要： 我们之前的研究已经确定了昼夜节律生物钟的成分是密码色素(CRY1)和密码色素2(CRY2)。 作为一种营养反应灵敏的转录因子，监管机构凭借其对蛋白质的易感性而采取行动。 由AMP激活的蛋白激酶A(AMPK)参与的磷酸化。我们还被描述为细胞外信号转导的一种重要功能。 Cry1和CRY2是糖皮质激素受体的主要活性抑制物，是一种新的原型。 核转录激素受体是一个庞大的家族成员，被称为核转录激素受体。 (NRS)。这些NRS在调节代谢和生理方面发挥着广泛的重要作用，也是我们的成员之一。 所谓的过氧化物体和增殖物激活的δ受体(PPAR)家族尚未被发现。 中国已被确立为行使其能力的关键驱动因素。我们将在此处介绍我们的初步数据。 因此，CRY1基因和CRY2基因可以普遍抑制PPARδ基因的表达和基因缺失。 而且，在整个发展过程中，我们的成果体现在增强的冲刺和锻炼能力上。在我们的发展过程中，我们取得了显著的成绩。 研究，我们已经产生了一些独特的生物工具和专业知识，使我们能够更好地使用生物化学。 遗传学、分子生物学和生理学的研究方法需要进一步阐明CRY1基因和蛋白质的主要作用。 Cry2在以下几个具体目标中提到了PPARδ的最新调节机制和运动和生理指标的调整：(1)。 骨骼肌是否会推动Cry1/2基因缺陷小鼠运动能力的增强？ AMPK介导的CRY1磷酸化对运动的影响？3)什么是CRY1/2的主要影响因素？ 骨骼肌的缺失或突变对细胞代谢的影响？促进我们的骨骼肌功能。 对这些相互作用的理解可能会进一步突出新的治疗方法和新的监管方法。 预防和/或治疗这种疾病。

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.