氨基酸诱导的mTORC1信号通路参与SCA3/MJD发病的作用机制
批准号:
82071274
项目类别:
面上项目
资助金额:
55.0 万元
负责人:
王洪枫
依托单位:
学科分类:
神经系统发育与代谢异常
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
王洪枫
中文摘要
细胞自噬的功能障碍在神经退行性疾病中扮演重要作用,近年的研究表明受氨基酸诱导的mTORC1信号通路是调节自噬和溶酶体生成的主要途径之一,但是其是否参与SCA3/MJD发病依然尚未完全阐明。在本项目中我们将分析ataxin-3这一SCA3/MJD的致病蛋白在mTORC1-TFEB信号轴调节的自噬-溶酶体系统中的作用。我们的前期结果发现ataxin-3可以调节mTORC1上游的亮氨酸感受器Sestrin2的蛋白含量,并且以依赖于Sestrin2的方式调控亮氨酸诱导的mTORC1信号以及TFEB介导的细胞自噬。我们拟运用分子遗传学结合细胞生物学和生物化学技术,在细胞和在体水平深入研究ataxin-3调控mTORC1-TFEB信号轴介导的自噬的相应分子机制,分析ataxin-3的病理突变是否会影响这种调控,并探索此调控在SCA3/MJD这种常染色体显性遗传病发生发展中的意义。
英文摘要
Autophagic dysfunction plays an important role in neurodegenerative diseases, and recent studies have shown that amino acid-induced mTORC1 signaling is the main pathway for regulating autophagy and lysosomal biogenesis. However, whether this pathway plays a role in the pathogenesis of SCA3/MJD remains not fully understood. In this study we will explore the role of ataxin-3, the disease-causing protein of SCA3/MJD, in mTORC1-TFEB-regulated autophagy-lysosome system. Our preliminary data show that ataxin-3 can regulate the protein level of Leucine sensor Sestrin2, which is an upstream regulator of mTORC1. We also find that ataxin-3 can regulate Leucine-induced mTORC1 signaling and TFEB-mediated autophagy through Sestrin2. We will use molecular genetic approaches, cell biology and biochemistry to further investigate the molecular mechanism underlying mTORC1-TFEB-mediated autophagy driven by ataxin-3, analyze the effect of ataxin-3 pathogenic mutation on this regulation, and explore the role of this regulation in disease pathogenesis of autosomal dominant inherited SCA3/MJD.
细胞自噬是细胞内成分重要的降解途径,也是细胞应对外界环境压力的一种措施。在很多疾病如癌症和神经退行性疾病中都存在细胞自噬的异常,因此研究细胞自噬的机制对于了解这些疾病以及寻找治疗方法显得尤为重要。本项目负责人一直致力于研究神经退行性疾病中相关蛋白质质量控制和线粒体自噬通路,这些通路都与细胞自噬密切相关。在此项目的研究工作中我们发现:(1)去泛素化酶ataxin-3可以通过调控自噬上游蛋白Sestrin2的泛素化水平影响自噬,在神经元中起到保护的作用。(2)神经退行性疾病SCA3相关CAG扩增突变的ataxin-3丧失了调节细胞自噬功能,可能是其引起神经元损伤及死亡的原因。(3)我们还发现氯丙嗪可以介导mTORC1-TFEB信号通路增加自噬生成,而另一方面抑制自噬体和溶酶体的融合,造成未成熟自噬溶酶体的堆积,阻碍自噬流。(4)另一种CAG重复基因编码蛋白PPP2R2B组成PP2A磷酸酶复合物通过调控ATG8家族蛋白LC3B的磷酸化水平影响影响线粒体自噬,增加了线粒体损伤下的神经元损伤,揭示了神经退行性疾病SCA12的致病分子机制。项目执行期间有6篇相关学术论文在J Biol Chem,EMBO Rep,Fundamental Research和Acta Pharm Sin B等学术期刊发表,另有多篇文章在修稿或审稿之中。本项目为了解SCA3及其神经退行性疾病机制提供了新的视角,也为这些疾病的治疗提供了新的潜在靶点。
细胞核内无膜细胞器功能异常参与SCA3/MJD发病的机制研究
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批准号:32371018
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项目类别:面上项目
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资助金额:50万元
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批准年份:2023
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负责人:王洪枫
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依托单位:
去泛素化酶ataxin-3对线粒体自噬的调节作用
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批准号:31771117
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项目类别:面上项目
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资助金额:57.0万元
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批准年份:2017
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负责人:王洪枫
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依托单位:
去泛素化酶Ataxin-3介导线粒体损伤以及参与神经退行性疾病发病的机制
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批准号:31371072
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项目类别:面上项目
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资助金额:80.0万元
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批准年份:2013
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负责人:王洪枫
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依托单位:
国内基金
海外基金