The individual and network functions of cell surface receptors in plant stress responses
植物胁迫反应中细胞表面受体的个体和网络功能
基本信息
- 批准号:RGPIN-2019-06395
- 负责人:
- 金额:$ 2.04万
- 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:2020
- 资助国家:加拿大
- 起止时间:2020-01-01 至 2021-12-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
One of the central goals of plant breeding is to produce disease-resistant crops without decreasing yield. A complete understanding of how plants regulate immunity and growth would allow for rationalization of this process. The long-term objective of my research program is to understand how plants use cell surface receptors to measure the environment and regulate energy expenditures to immunity and growth. Plants cannot move in order to avoid pathogenic attack or in search of improved environmental conditions. Instead, they have evolved to measure many aspects of their locale, including nutritional availability, environmental conditions, and pathogen presence. These disparate data streams are then integrated to appropriately guide energy expenditure to maximize survival and growth. Receptors belonging to the expanded leucine-rich repeat receptor kinase family (LRR-RKs) are known to play important roles in immunity and growth. While there is great interest in these proteins, most of the 225 LRR-RKs in the model plant Arabidopsis thaliana remain orphan receptors with no assigned function.
This lack of knowledge presents an obvious obstacle to understanding how these receptors integrate information and regulate immunity and growth. The few characterized LRR-RKs are known to act as either direct ligand receptors, or to modulate signals in trans through physical interaction with the ligand receptors. We hypothesize that plants control immunity and growth through a signaling network governed by the formation of signaling-competent complexes via physical interactions between LRR-RKs.
To address this hypothesis and determine how this receptor network has evolved to function, we must first identify the biological function of the orphan LRR-RKs and then determine how these functions are integrated in the network.
We will accomplish this by:
Using several existing large datasets to predict novel biological function for orphan receptors.
Experimentally validating these predictions and assigning biological function to orphan LRR-RKs and sub-networks.
Mapping evolutionary data onto the network structure and combining that with functional information to understand how receptors and networks evolve and respond to stress.
Significance:
Fundamental biological processes such as immunity and growth are controlled by complex signaling networks rather than linear means. We now have approaches and datasets that allow us to interrogate these networks at a systems level and determine how these processes are controlled. An improved understanding of the underlying logic of these networks will allow designer production of improved crops through network manipulation. Our research program will also offer numerous training opportunities for HQP in laboratory and computational science, which will provide excellent preparation for a range of research fields and career paths.
植物育种的中心目标之一是生产抗病作物而不降低产量。对植物如何调节免疫力和生长的完整理解将使这一过程合理化。我的研究计划的长期目标是了解植物如何使用细胞表面受体来测量环境并调节免疫和生长的能量消耗。植物不能移动,以避免病原体的攻击或寻求改善的环境条件。相反,它们已经进化到测量其所在地的许多方面,包括营养供应,环境条件和病原体的存在。然后,这些不同的数据流被整合,以适当地指导能源消耗,从而最大限度地提高生存和增长。属于扩展的富亮氨酸重复序列受体激酶家族(LRR-RKs)的受体已知在免疫和生长中起重要作用。虽然对这些蛋白质有很大的兴趣,但模式植物拟南芥中的225种LRR-RKs中的大多数仍然是没有指定功能的孤儿受体。
这种知识的缺乏对理解这些受体如何整合信息并调节免疫力和生长构成了明显的障碍。已知少数表征的LRR-RKs充当直接配体受体,或通过与配体受体的物理相互作用来调节反式信号。我们假设植物通过LRR-RKs之间的物理相互作用形成信号复合物来控制免疫和生长。
为了解决这一假设,并确定这个受体网络是如何进化到发挥作用的,我们必须首先确定孤儿LRR-RKs的生物学功能,然后确定这些功能是如何整合到网络中的。
我们将通过以下方式实现这一目标:
使用几个现有的大型数据集来预测孤儿受体的新生物学功能。
实验验证这些预测,并将生物功能分配给孤儿LRR-RKs和子网络。
将进化数据映射到网络结构上,并将其与功能信息相结合,以了解受体和网络如何进化和应对压力。
重要性:
基本的生物过程,如免疫和生长,是由复杂的信号网络控制的,而不是线性的手段。我们现在有方法和数据集,使我们能够在系统层面上询问这些网络,并确定这些过程是如何控制的。更好地理解这些网络的基本逻辑将允许设计师通过网络操纵生产改良作物。我们的研究计划还将为HQP提供实验室和计算科学方面的众多培训机会,这将为一系列研究领域和职业道路提供良好的准备。
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 }}
Mott, Glenn其他文献
Mott, Glenn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('Mott, Glenn', 18)}}的其他基金
The individual and network functions of cell surface receptors in plant stress responses
植物胁迫反应中细胞表面受体的个体和网络功能
- 批准号:
RGPIN-2019-06395 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 2.04万 - 项目类别:
Discovery Grants Program - Individual
The individual and network functions of cell surface receptors in plant stress responses
植物胁迫反应中细胞表面受体的个体和网络功能
- 批准号:
RGPIN-2019-06395 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 2.04万 - 项目类别:
Discovery Grants Program - Individual
The individual and network functions of cell surface receptors in plant stress responses
植物胁迫反应中细胞表面受体的个体和网络功能
- 批准号:
RGPIN-2019-06395 - 财政年份:2019
- 资助金额:
$ 2.04万 - 项目类别:
Discovery Grants Program - Individual
The individual and network functions of cell surface receptors in plant stress responses
植物胁迫反应中细胞表面受体的个体和网络功能
- 批准号:
DGECR-2019-00306 - 财政年份:2019
- 资助金额:
$ 2.04万 - 项目类别:
Discovery Launch Supplement
相似国自然基金
铜募集微纳米网片上调LOX活性稳定胶原网络促进盆底修复的研究
- 批准号:82371638
- 批准年份:2023
- 资助金额:49.00 万元
- 项目类别:面上项目
GPSM1介导Ca2+循环-II型肌球蛋白网络调控脂肪产热及代谢稳态的机制研究
- 批准号:82370879
- 批准年份:2023
- 资助金额:49.00 万元
- 项目类别:面上项目
Notch1/β-catenin/Pax6通路调控角膜缘干细胞分化的机制研究
- 批准号:32000537
- 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
丝氨酸/甘氨酸/一碳代谢网络(SGOC metabolic network)调控炎症性巨噬细胞活化及脓毒症病理发生的机制研究
- 批准号:81930042
- 批准年份:2019
- 资助金额:305 万元
- 项目类别:重点项目
Jab1依赖结合蛋白和去泛素化功能在DNA损伤反应中的双重作用研究
- 批准号:31900558
- 批准年份:2019
- 资助金额:24.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
多维在线跨语言Calling Network建模及其在可信国家电子税务软件中的实证应用
- 批准号:91418205
- 批准年份:2014
- 资助金额:170.0 万元
- 项目类别:重大研究计划
以PXR、CAR为核心的调控网络、作用机制及其指导环磷酰胺个体化用药的临床转化研究
- 批准号:81173131
- 批准年份:2011
- 资助金额:60.0 万元
- 项目类别:面上项目
转录因子DNA结合谱绘制新方法及其应用研究
- 批准号:61171030
- 批准年份:2011
- 资助金额:60.0 万元
- 项目类别:面上项目
内容分发网络中的P2P分群分发技术研究
- 批准号:61100238
- 批准年份:2011
- 资助金额:20.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
基于贝叶斯网络可靠度演进模型的城市雨水管网整体优化设计理论研究
- 批准号:51008191
- 批准年份:2010
- 资助金额:20.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
相似海外基金
Development of a Novel EMG-Based Neural Interface for Control of Transradial Prostheses with Gripping Assistance
开发一种新型的基于肌电图的神经接口,用于通过抓取辅助控制经桡动脉假体
- 批准号:
10748341 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 2.04万 - 项目类别:
Chemical Genetic Dissection of SWI/SNF Chromatin Remodeling Complex Functions in Cerebral Cortex Development
大脑皮层发育中 SWI/SNF 染色质重塑复杂功能的化学遗传学解析
- 批准号:
10660367 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 2.04万 - 项目类别:
Functions of chromatin remodeler Chd7 in retinal cell development
染色质重塑蛋白 Chd7 在视网膜细胞发育中的功能
- 批准号:
10675851 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 2.04万 - 项目类别:
Spinal Cord Innovation in Pediatrics to Treat Cerebral Palsy (SCiP Clinical Study)
儿科脊髓创新治疗脑瘫(SCiP 临床研究)
- 批准号:
10760810 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 2.04万 - 项目类别:
Use Bayesian methods to facilitate the data integration for complex clinical trials
使用贝叶斯方法促进复杂临床试验的数据集成
- 批准号:
10714225 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 2.04万 - 项目类别:
Decoding epigenetic scars of smoldering neuroinflammation and CNS complications in people with HIV
解码艾滋病毒感染者闷烧性神经炎症和中枢神经系统并发症的表观遗传疤痕
- 批准号:
10748566 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 2.04万 - 项目类别:
Secondary analysis of resting state MEG data using the Human Neocortical Neurosolver software tool for cellular and circuit-level interpretation
使用 Human Neocortical Neurosolver 软件工具对静息态 MEG 数据进行二次分析,以进行细胞和电路级解释
- 批准号:
10505661 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 2.04万 - 项目类别:
The individual and network functions of cell surface receptors in plant stress responses
植物胁迫反应中细胞表面受体的个体和网络功能
- 批准号:
RGPIN-2019-06395 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 2.04万 - 项目类别:
Discovery Grants Program - Individual
Virtual Activities of Living for Occupational Rehabilitation
职业康复生活虚拟活动
- 批准号:
10382990 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 2.04万 - 项目类别:
MULTIREGIONAL ELECTRICAL ENCODING OF SOCIAL AGGRESSION
社会攻击的多区域电编码
- 批准号:
10583574 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 2.04万 - 项目类别: