Spastin类泛素化在脊髓损伤修复中的作用及其机制研究

批准号:
81771331
项目类别:
面上项目
资助金额:
54.0 万元
负责人:
林宏生
依托单位:
学科分类:
H0910.神经损伤、修复与再生
结题年份:
2021
批准年份:
2017
项目状态:
已结题
项目参与者:
谭明会、张吉凤、李炯、纪志盛、张国威、柳求灵、蔡振彬
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中文摘要
增加轴突分支数量是脊髓损伤修复的关键,而微管切割是轴突分支的必要条件。Spastin是微管切割蛋白,调控微管促进轴突分支。目前尚不清楚Spastin类泛素化修饰在轴突分支和脊髓损伤修复中的作用。我们的前期研究结果表明,Spastin蛋白能够与SUMO蛋白相互作用,且两者在神经元的分支处共定位;Spastin蛋白上存在SUMO化位点,该位点突变后Spastin与SUMO蛋白解离,微管切割功能丧失,神经元轴突分支数量随之减少。据此,我们提出科学假设:脊髓损伤时,增强Spastin 类泛素化修饰可促进微管切割,从而促进轴突新侧枝形成、促进脊髓损伤修复。本项目拟通过形态学、分子生物学、电生理学等技术,从体外细胞培养和体内动物模型获得Spastin被类泛素化修饰的证据,阐明该修饰在微管切割、神经元分支形成及脊髓损伤修复中的作用,为脊髓损伤的临床治疗提供新思路和新靶点。
英文摘要
To increase axonal branch is critical for the recovery of spinal cord injury (SCI), while microtubule severing is important for axonal branching. Spastin is a microtubule severing protein, regulating cytoskeleton dynamics to promote axonal growth. Till now, the role of Spastin modification, especially Spastin SUMOylation, in axonal branching and SCI remains obscure. Our results showed that Spastin interacted with SUMO protein and colocalized with SUMO1 in axon branch nodes; bioinformatic analysis revealed three potential conservative SUMOylation motifs in Spastin protein sequences; mutations of the motif decreased the interaction with SUMO protein, the tubulin severing ability of Spastin and also axonal branch numbers. Thus, we propose the hypothesis: during SCI, increasing Spastin SUMOylation could elevate its microtubule severing ability to promote new branch formation and the recovery of SCI. By morphological, molecular biological and physiological approaches, in neuronal cultures in vitro and in SCI rat model in vivo, the project aims to obtain the evidences of Spastin SUMOylation, to elucidate its role in microtubule severing, axonal branching and SCI and to provide new targets for the clinical treatment of SCI.
增加轴突分支数量是脊髓损伤修复的关键,而微管切割是轴突分支的必要条件。Spastin是微管切割蛋白,调控微管促进轴突分支。本项目的研究结果表明,Spastin蛋白能与SUMO蛋白发生相互作用;Spastin荧光信号能够与SUMO1信号存在共定位,定位于树突及树突棘;我们构建了Spastin单点突变(K305,K427及K530)及多位点(pan)突变的质粒,发现K427是关键的类泛素化修饰位点;去SUMO化后的K427R Spastin会进一步促进微管的稳定,促进蘑菇状树突棘的增加,并影响AMPA受体的膜转运。本项目发现了Spastin的类泛素化修饰现象,通过阐明Spastin被类泛素化修饰的机制,分析其在轴突侧枝形成及脊髓损伤修复中的作用,为临床治疗脊髓损伤提供切实的依据、新思路和新靶点。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
Analysis of clinical effect and radiographic outcomes of Isobar TTL system for two-segment lumbar degenerative disease: a retrospective study
Isobar TTL系统治疗两节段腰椎退行性疾病的临床效果及影像学结果分析:回顾性研究
DOI:10.1186/s12893-020-0680-8
发表时间:2020-01-17
期刊:BMC SURGERY
影响因子:1.9
作者:Ji, Zhi-Sheng;Yang, Hua;Lin, Hong-Sheng
通讯作者:Lin, Hong-Sheng
The lncRNA MALAT1/miR-30/Spastin Axis Regulates Hippocampal Neurite Outgrowth.
lncRNA MALAT1/miR-30/Spastin 轴调节海马神经突生长
DOI:10.3389/fncel.2020.555747
发表时间:2020
期刊:Frontiers in cellular neuroscience
影响因子:5.3
作者:Jiang T;Cai Z;Ji Z;Zou J;Liang Z;Zhang G;Liang Y;Lin H;Tan M
通讯作者:Tan M
Clinical efficacy and radiographic K-rod stabilization for the treatment of multilevel degenerative lumbar spinal stenosis
K-rod稳定治疗多节段退变性腰椎管狭窄症的临床疗效及影像学检查
DOI:10.1186/s12891-020-03466-0
发表时间:2020-07-06
期刊:BMC MUSCULOSKELETAL DISORDERS
影响因子:2.3
作者:Fu, Chaohua;Chen, Tianjun;Lin, Hongsheng
通讯作者:Lin, Hongsheng
Ammonia induces calpain-dependent cleavage of CRMP-2 during neurite degeneration in primary cultured neurons
原代培养神经元神经突变性过程中氨诱导 CRMP-2 的钙蛋白酶依赖性裂解
DOI:10.18632/aging.102053
发表时间:2019-07-15
期刊:AGING-US
影响因子:5.2
作者:Cai, Zhenbin;Zhu, Xiaonan;Tan, Minghui
通讯作者:Tan, Minghui
Spastin Interacts with CRMP5 to Promote Neurite Outgrowth by Controlling the Microtubule Dynamics
Spastin 与 CRMP5 相互作用,通过控制微管动力学促进神经突生长
DOI:10.1002/dneu.22640
发表时间:2018-12-01
期刊:DEVELOPMENTAL NEUROBIOLOGY
影响因子:3
作者:Ji, Zhisheng;Zhang, Guowei;Guo, Guoqing
通讯作者:Guo, Guoqing
铈上转换成像复合物缓解氧化应激促进脊髓损伤修复的机制
- 批准号:--
- 项目类别:省市级项目
- 资助金额:15.0万元
- 批准年份:2024
- 负责人:林宏生
- 依托单位:
Ce@UCNP-BCH实时监测氧化应激并靶向SOD2促进脊髓损伤修复的机制
- 批准号:82372504
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:49万元
- 批准年份:2023
- 负责人:林宏生
- 依托单位:
Rab3A调控痉挛蛋白参与脊髓损伤修复的机制研究
- 批准号:n/a
- 项目类别:省市级项目
- 资助金额:10.0万元
- 批准年份:2022
- 负责人:林宏生
- 依托单位:
Spastin与Rab3A相互作用影响细胞骨架重组调控脊髓损伤修复的研究
- 批准号:--
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:54万元
- 批准年份:2021
- 负责人:林宏生
- 依托单位:
国内基金
海外基金
