TDP-43蛋白在富含精氨酸的重复二肽引起的细胞核-细胞质转运通路受损的C9-ALS/FTLD发病机制中的作用

批准号:
81801255
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
21.0 万元
负责人:
文欣玫
依托单位:
学科分类:
H0912.神经退行性变及相关疾病
结题年份:
2021
批准年份:
2018
项目状态:
已结题
项目参与者:
朱文佳、朵建英、邸丽、雷霖、欧阳雅声、沈发秀
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中文摘要
在C9orf72基因非编码区异常扩增的核苷酸重复序列是ALS/FTLD最常见的遗传原因。多项研究,包括我们的,均提示由非经典蛋白翻译途径得到的富含精氨酸的重复二肽(R-rich DPRs)引发神经元死亡。文献提示TDP-43蛋白聚集物是ALS/FTLD经典的病理特征,且TDP-43聚集物出现在DPRs显著积累之后并与神经变性表型相关。我们前期研究发现R-rich DPRs引起TDP-43聚集体形成以及DNA损伤、核膜损害等。综上,我们提出假设R-rich DPRs破坏TDP-43核转运,形成TDP-43聚集体,引起神经毒性。因此,设计本项目:拟系统明确R-rich DPRs与TDP-43聚集物形成的关系;探索内在的分子机制;筛选调节细胞核运输的小分子化合物,寻找潜在干预靶点。
英文摘要
Expanded GGGGCC repeats in the non-coding region of C9orf72 gene is the most common genetic cause of ALS/FTLD. Multiple studies, including our own, suggested arginine-rich (R-rich) dipeptide repeat proteins (DPRs), poly-GlyArg (poly-GR) and poly-ProArg (poly-PR), produced by unconventional translation of these expanded repeats cause in vitro and in vivo neuronal death. Mislocalization of the nuclear protein TDP-43 to cytoplasmic aggregates is the pathological hallmark of ALS/FTLD. In addition, TDP-43 pathology is suggested to be preceded by DPRs accumulation and is likely to associate with neurodegeneration in C9orf72 mutation linked ALS/FTLD (C9-ALS/FTLD), highlighting the significance of TDP-43 pathology. Our preliminary results suggested that expression of R-rich DPRs led to formation of TDP-43 cytoplasmic aggregates,DNA damage and nuclear envelope abnormality. Interestingly, several recent studies have shown that nuclear transport proteins are prominent genetic modifiers of R-rich DPRs neurotoxicity. Hence, this proposal will comprehensively investigate how TDP-43 contributes to neurotoxicity caused by R-rich DPRs in C9-ALS/FTLD, focusing on its nucleocytoplasmic transport. We will thoroughly characterize the association between R-rich DPRs and TDP-43 aggregates, how TDP-43 might be affected and what are the consequences. We will determine whether nuclear partitioning of the R-rich DPRs is required for neurotoxicity. Finally, we will determine whether modulation of nucleocytoplasmic transport through chemical compounds might be therapeutic for ALS/FTLD, providing potential therapeutic targets.
在C9orf72基因非编码区异常扩增的核苷酸重复序列是ALS/FTLD最常见的遗传原因。多项 研究,包括我们的,均提示由非经典蛋白翻译途径得到的富含精氨酸的重复二肽(R-rich DPR s)引发神经元死亡。文献提示TDP-43蛋白聚集物是ALS/FTLD经典的病理特征,且TDP-43聚集物 出现在DPRs显著积累之后并与神经变性表型相关。通过建立细胞系模型以及原代神经元模型,我们发现C9-RANT R-rich DPRs(poly-GR和poly-PR)在神经元中损害多种核蛋白,包括在疾病病理生理机制中有重要作用的TDP-43蛋白的核转运通路从而导致细胞核内TDP-43等多种重要功能核蛋白的减少并异位至细胞质形成蛋白聚集物,并因此诱发一系列的细胞功能失调,引起神经元退行性变。通过改变两个具有明显神经毒性的R-rich DPRs(poly-GR和poly-PR)在神经细胞内的定位,发现减少其细胞核的聚集可以减轻、延缓其对原代神经元所带来的神经毒性的损害。
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DOI:--
发表时间:2021
期刊:中国神经免疫学和神经病学杂志
影响因子:--
作者:朱文佳;欧阳雅声;邸丽;卢岩;王敏;文欣玫;朵建英;栾沁榕;李存江;笪宇威
通讯作者:笪宇威
DOI:10.1016/j.jneuroim.2021.577571
发表时间:2021-04
期刊:Journal of Neuroimmunology
影响因子:3.3
作者:Zhirong Fan;D. Zheng;Xinmei Wen;Faxiu Shen;Lin Lei;Shengyao Su;Shu Zhang;Qing Liu;Xueping Zhang;Yan Lu;L. Di;Xin-Ming Shen;Y. Da
通讯作者:Zhirong Fan;D. Zheng;Xinmei Wen;Faxiu Shen;Lin Lei;Shengyao Su;Shu Zhang;Qing Liu;Xueping Zhang;Yan Lu;L. Di;Xin-Ming Shen;Y. Da
Different sensorimotor mechanism in fast and slow progression amyotrophic lateral sclerosis.
快速和慢速进展肌萎缩侧索硬化症的不同感觉运动机制
DOI:10.1002/hbm.25752
发表时间:2022-04-01
期刊:Human brain mapping
影响因子:4.8
作者:Li Q;Zhu W;Wen X;Zang Z;Da Y;Lu J
通讯作者:Lu J
Missense Mutations of Codon 116 in the SOD1 Gene Cause Rapid Progressive Familial ALS and Predict Short Viability With PMA Phenotype.
SOD1 基因中密码子 116 的错义突变导致快速进行性家族性 ALS 并预测 PMA 表型的短期生存能力
DOI:10.3389/fgene.2021.776831
发表时间:2021
期刊:Frontiers in genetics
影响因子:3.7
作者:Wen X;Zhu W;Xia NL;Li Q;Di L;Zhang S;Chen H;Lu Y;Wang M;Xu M;Wang S;Shen XM;Lu J;Da Y
通讯作者:Da Y
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