Molecular mechanisms of muscle contraction

肌肉收缩的分子机制

基本信息

  • 批准号:
    RGPIN-2016-05317
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 5.25万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    加拿大
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
  • 财政年份:
    2016
  • 资助国家:
    加拿大
  • 起止时间:
    2016-01-01 至 2017-12-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Background. Muscle contraction is driven by the molecular motor myosin II while attached to actin filaments. Myosin molecules transform chemical energy extracted from adenosine tri-phosphate (ATP) into mechanical work. After an initial attachment between myosin and actin, ATP is hydrolyzed, and phosphate (Pi) and subsequently ADP are released from myosin. The molecule undergoes a conformational change - the power stroke - producing force and sliding the actin filament. The molecular mechanisms behind the conversion of chemical energy released from ATP into the myosin power stroke, and its amplification into muscle contraction is not well understood. Long-term objective. The long-term objective of this research program is to understand the molecular and cellular mechanisms of muscle contraction and force generation. The specific goals of this proposal are: 1 - To determine the relation between myosin structures and actin sliding 2 - To determine the sub-structures of myosin responsible for converting chemical energy into mechanical work 3 - To determine the emerging properties of myosin molecules when working cooperatively in filaments. Methods. This research program will use a variety of experimental systems and techniques developed in my laboratory. There are domains and sub-domains of the myosin molecule that have been hypothesized to define the power stroke. In specific aim (1) we will experiment with native myosin molecules and also myosin mutants in which some of these sub-domains have been depleted. Molecules will be tested with a motility essay, that allows for measurements of velocity of actin sliding. In specific aim (2) the molecules (native and mutants) will be tested under a High-Speed Atomic Force Microscope (HS-AFM), that allows measurements of force while visualizing structural changes in the myosin-actin system. In specific aim (3) molecules (native and mutants) will be polymerized into filaments in different concentrations, to evaluate the emerging properties of myosins working cooperatively. The filaments will be tested for force measurements using a system of nanofabricated cantilevers. Significance. Understanding the myosin power stroke - the most fundamental step of muscle contraction - is essential for understanding muscle contraction, a basic function of life. Beyond the mechanisms of contraction, myosin II is one among many molecular motors (e.g. kinesin, dynein, myosin V), with a variety of physiological functions. Molecular motors share several similarities, including a power-stroke induced motility and force production. Therefore, understanding myosin II mechanisms will provide insight into the functioning of molecular motors in general, with far-reaching implications for biology.
背景肌肉收缩是由分子马达肌球蛋白II驱动,同时连接到肌动蛋白丝。肌球蛋白分子将从三磷酸腺苷(ATP)中提取的化学能转化为机械功。在肌球蛋白和肌动蛋白之间的初始附着之后,ATP被水解,并且磷酸盐(Pi)和随后的ADP从肌球蛋白释放。这个分子经历了一个构象的变化--动力冲程--产生力并使肌动蛋白丝滑动。从ATP释放的化学能转化为肌球蛋白动力冲程,并将其放大为肌肉收缩的分子机制尚未完全了解。 长期目标。这项研究计划的长期目标是了解肌肉收缩和力量产生的分子和细胞机制。该提案的具体目标是: 1 -确定肌球蛋白结构和肌动蛋白滑动之间的关系 2 -确定负责将化学能转化为机械功的肌球蛋白的亚结构 3 -确定肌球蛋白分子在细丝中协同工作时的新兴特性。 方法.该研究计划将使用我实验室开发的各种实验系统和技术。肌球蛋白分子的结构域和亚结构域被假设为定义动力冲程。在具体的目标(1)中,我们将用天然肌球蛋白分子和肌球蛋白突变体进行实验,其中这些亚结构域中的一些已经耗尽。分子将用运动试验进行测试,该试验允许测量肌动蛋白滑动的速度。在具体目标(2)中,将在高速原子力显微镜(HS-AFM)下测试分子(天然和突变体),该显微镜允许测量力,同时可视化肌球蛋白-肌动蛋白系统中的结构变化。在特定目标(3)中,分子(天然的和突变体)将以不同浓度聚合成细丝,以评估协同工作的肌球蛋白的新兴特性。将使用纳米制造的杠杆系统测试细丝的力测量。 意义了解肌球蛋白动力冲程-肌肉收缩的最基本步骤-对于了解肌肉收缩是至关重要的,肌肉收缩是生命的基本功能。除了收缩机制之外,肌球蛋白II是许多分子马达(例如驱动蛋白、动力蛋白、肌球蛋白V)之一,具有多种生理功能。分子马达有几个相似之处,包括动力冲程诱导的运动和力的产生。因此,了解肌球蛋白II的机制将提供深入了解一般的分子马达的功能,对生物学具有深远的影响。

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 }}

Rassier, Dilson其他文献

Rassier, Dilson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('Rassier, Dilson', 18)}}的其他基金

Molecular mechanisms of myosin II-actin interactions
肌球蛋白 II-肌动蛋白相互作用的分子机制
  • 批准号:
    RGPIN-2022-04770
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 5.25万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Molecular mechanisms of muscle contraction
肌肉收缩的分子机制
  • 批准号:
    RGPIN-2016-05317
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 5.25万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Molecular mechanisms of muscle contraction
肌肉收缩的分子机制
  • 批准号:
    RGPIN-2016-05317
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 5.25万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Molecular mechanisms of muscle contraction
肌肉收缩的分子机制
  • 批准号:
    RGPIN-2016-05317
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 5.25万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Molecular mechanisms of muscle contraction
肌肉收缩的分子机制
  • 批准号:
    RGPIN-2016-05317
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 5.25万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Molecular mechanisms of muscle contraction
肌肉收缩的分子机制
  • 批准号:
    RGPIN-2016-05317
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 5.25万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
The role of myosin surface loops 1 and 2 in regulating the load-dependent power-stroke and ATP kinetics during muscle contraction
肌球蛋白表面环 1 和 2 在调节肌肉收缩过程中负载依赖性动力冲程和 ATP 动力学中的作用
  • 批准号:
    327310-2011
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 5.25万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
The role of myosin surface loops 1 and 2 in regulating the load-dependent power-stroke and ATP kinetics during muscle contraction
肌球蛋白表面环 1 和 2 在调节肌肉收缩过程中负载依赖性动力冲程和 ATP 动力学中的作用
  • 批准号:
    327310-2011
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 5.25万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
The role of myosin surface loops 1 and 2 in regulating the load-dependent power-stroke and ATP kinetics during muscle contraction
肌球蛋白表面环 1 和 2 在调节肌肉收缩过程中负载依赖性动力冲程和 ATP 动力学中的作用
  • 批准号:
    327310-2011
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 5.25万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
The role of myosin surface loops 1 and 2 in regulating the load-dependent power-stroke and ATP kinetics during muscle contraction
肌球蛋白表面环 1 和 2 在调节肌肉收缩过程中负载依赖性动力冲程和 ATP 动力学中的作用
  • 批准号:
    412324-2011
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 5.25万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Accelerator Supplements

相似国自然基金

Exploring the Intrinsic Mechanisms of CEO Turnover and Market
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2024
  • 资助金额:
    万元
  • 项目类别:
    外国学者研究基金
Exploring the Intrinsic Mechanisms of CEO Turnover and Market Reaction: An Explanation Based on Information Asymmetry
  • 批准号:
    W2433169
  • 批准年份:
    2024
  • 资助金额:
    万元
  • 项目类别:
    外国学者研究基金项目
Erk1/2/CREB/BDNF通路在CSF1R相关性白质脑病致病机制中的作用研究
  • 批准号:
    82371255
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
Foxc2介导Syap1/Akt信号通路调控破骨/成骨细胞分化促进颞下颌关节骨关节炎的机制研究
  • 批准号:
    82370979
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    48.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
MYRF/SLC7A11调控施万细胞铁死亡在三叉神经痛脱髓鞘病变中的作用和分子机制研究
  • 批准号:
    82370981
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    48.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
Idh3a作为线粒体代谢—表观遗传检查点调控产热脂肪功能的机制研究
  • 批准号:
    82370851
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    48.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
小脑浦肯野细胞突触异常在特发性震颤中的作用机制及靶向干预研究
  • 批准号:
    82371248
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    47.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
声致离子电流促进小胶质细胞M2极化阻断再生神经瘢痕退变免疫机制
  • 批准号:
    82371973
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    48.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
GREB1突变介导雌激素受体信号通路导致深部浸润型子宫内膜异位症的分子遗传机制研究
  • 批准号:
    82371652
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    45.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
用于小尺寸管道高分辨成像荧光聚合物点的构建、成像机制及应用研究
  • 批准号:
    82372015
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    48.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

Molecular Mechanisms of Dystrophin Expression in Ameliorated Phenotypes
改善表型中肌营养不良蛋白表达的分子机制
  • 批准号:
    10660396
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 5.25万
  • 项目类别:
Molecular Mechanisms of Myoblast Fusion
成肌细胞融合的分子机制
  • 批准号:
    10928438
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 5.25万
  • 项目类别:
Determining the molecular mechanisms of CARM1's role in the maintenance and plasticity of skeletal muscle mass and function
确定 CARM1 在骨骼肌质量和功能的维持和可塑性中作用的分子机制
  • 批准号:
    479146
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 5.25万
  • 项目类别:
    Operating Grants
Molecular mechanisms of load-induced t-tubule regulation in the mammalian heart
哺乳动物心脏负荷诱导 T 管调节的分子机制
  • 批准号:
    10664338
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 5.25万
  • 项目类别:
Probing the Molecular Mechanisms of Diastolic Dysfunction Using Patient-Specific Stem Cells
利用患者特异性干细胞探讨舒张功能障碍的分子机制
  • 批准号:
    10739782
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 5.25万
  • 项目类别:
Molecular and cellular mechanisms of store-operated calcium channels
钙池操纵的钙通道的分子和细胞机制
  • 批准号:
    10623620
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 5.25万
  • 项目类别:
Molecular Mechanisms of Cytoskeletal Mechanosensory Systems
细胞骨架机械感觉系统的分子机制
  • 批准号:
    10605572
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 5.25万
  • 项目类别:
Molecular mechanisms of dystonia and spastic paraplegia associated with mutations in ATP5G3
与 ATP5G3 突变相关的肌张力障碍和痉挛性截瘫的分子机制
  • 批准号:
    10799993
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 5.25万
  • 项目类别:
Identifying novel molecular targets, signaling pathways and mechanisms underlying fentanyl overdose-induced severe respiratory depression and lethality in rats using TMT phosphoproteomics/proteomics
使用 TMT 磷酸蛋白质组学/蛋白质组学识别芬太尼过量引起大鼠严重呼吸抑制和致死的新分子靶标、信号通路和机制
  • 批准号:
    10831163
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 5.25万
  • 项目类别:
Cellular and Molecular Mechanisms of Retinal Fibrosis
视网膜纤维化的细胞和分子机制
  • 批准号:
    10819024
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 5.25万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了