课题基金 / 基金详情

活细胞中低温激活TRPM8离子通道的分子机制

批准号:
31971040
项目类别:
面上项目
资助金额:
59.0 万元
负责人:
杨帆
依托单位:
学科分类:
整合生理学与整合生物学
结题年份:
2023
批准年份:
2019
项目状态:
已结题
项目参与者:
杨帆

项目摘要

项目成果

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中文摘要
对温度的感受是生命体维持的重要基础,对于个体的生存与延续有着至关重要的意义。作为经典的低温感受器,细胞膜上的TRPM8离子通道在低于28℃时开放,控制离子的跨细胞膜流动,将环境低温信号转化为神经电信号。然而,低温激活该通道的分子机制尚未阐明。随着TRPM8通道高分辨率三维结构的解析,本项目以其三维结构为基础,以比较冷敏感性各异的来自不同物种的TRPM8通道为切入点,围绕在物理机制上低温是如何被通道蛋白感受以及在结构机制上通道感受冷刺激后如何开放等关键科学问题,在活细胞中应用电生理、荧光非天然氨基酸等技术并结合计算建模,检验位于孔区的氨基酸发生包埋/暴露三维构象变化引起通道激活这一科学假设。本项目将从物理与结构两个方面理解冷激活TRPM8的分子机制,故有着重要的基础科学意义。同时,由于TRPM8通道在前列腺癌等疾病中起关键作用,理解其激活机制将为以该通道为靶点的创新药物研发提供理论指导。
英文摘要
Sensing temperature is crucial for the surviving and thriving of all living creatures. As a classic sensor for coldness, the Transient Receptor Potential Melastatin 8(TRPM8)ion channel on the cell membrane is activated by cold temperature below 28℃, which controls the transmembrane movements of cations to convert the temperature information into neuronal signals. However, how TRPM8 channel is activated by low temperature remains largely unknown. With the high-resolution structure of TRPM8 channel determined by cryo-EM, this project aims to understand the molecular mechanism of cold activation of this channel by testing the hypothesis that sidechains of residues within the pore of TRPM8 channel undergo conformational changes between the buried/exposed states during cold activation, which cause changes in heat capacity to drive the channel activation. We will first compare the cold sensitivities of homologous TRPM8 channels, and then use fluorescent unnatural amino acids like ANAP to probe conformational changes. As TRPM8 channel is also critically involved in diseases like prostate cancer, understanding of its activation mechanism will not only be of great scientific significance but also lay a solid foundation for drug development targeting this channel in future.
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
Rational Design of a Modality-Specific Inhibitor of TRPM8 Channel against Oxaliplatin-Induced Cold Allodynia.
针对奥沙利铂引起的冷异常性疼痛的 TRPM8 通道模态特异性抑制剂的合理设计。
DOI: 10.1002/advs.202101717
发表时间: 2021-11
期刊: Advanced science (Weinheim, Baden-Wurttemberg, Germany)
影响因子: --
作者: [Aierken A, Xie YK, Dong W, Apaer A, Lin JJ, Zhao Z, Yang S, Xu ZZ, Yang F]
通讯作者: Yang F
DOI: 10.1016/j.jbc.2021.101022
发表时间: 2021-09
期刊: The Journal of biological chemistry
影响因子: --
作者: [Li Y, Chen X, Nie Y, Tian Y, Xiao X, Yang F]
通讯作者: Yang F
De Novo Design of Peptidic Positive Allosteric Modulators Targeting TRPV1 with Analgesic Effects.
具有镇痛作用的靶向 TRPV1 的肽正变构调节剂的从头设计
DOI: 10.1002/advs.202101716
发表时间: 2021-09
期刊: Advanced science (Weinheim, Baden-Wurttemberg, Germany)
影响因子: --
作者: [Xu L, Zhang H, Wang Y, Lu X, Zhao Z, Ma C, Yang S, Yarov-Yarovoy V, Tian Y, Zheng J, Yang F]
通讯作者: Yang F
DOI: 10.1038/s41589-022-01139-8
发表时间: 2022-09
期刊: Nature Chemical Biology
影响因子: 14.8
作者: [Nannan Su;Wenxuan Zhen;Heng Zhang;Lingyi Xu;Yitian Jin;Xiaoying Chen;Cheng Zhao;Qinrui Wang;Xinyan Wang;Shaowei Li;Han Wen;Wei Yang;Jiangtao Guo;Fan Yang]
通讯作者: Nannan Su;Wenxuan Zhen;Heng Zhang;Lingyi Xu;Yitian Jin;Xiaoying Chen;Cheng Zhao;Qinrui Wang;Xinyan Wang;Shaowei Li;Han Wen;Wei Yang;Jiangtao Guo;Fan Yang
8
    温度与疼痛感受的TRP离子通道工作机制研究与调控分子开发
    • 批准号:
      RG25C050001
    • 项目类别:
      省市级项目
    • 资助金额:
      0.0万元
    • 批准年份:
      2025
    • 负责人:
      杨帆
    • 依托单位:
    抗H7N9流感病毒HA和NA单克隆抗体及其抗病毒机制研究
    • 批准号:
      QN25H190012
    • 项目类别:
      省市级项目
    • 资助金额:
      0.0万元
    • 批准年份:
      2025
    • 负责人:
      杨帆
    • 依托单位:
    针对特定结构域的TRPV1离子通道调控分子的理性设计与验证
    • 批准号:
      31800990
    • 项目类别:
      青年科学基金项目
    • 资助金额:
      25.0万元
    • 批准年份:
      2018
    • 负责人:
      杨帆
    • 依托单位:
    炎性体ASC调控乙肝肝衰竭单核/巨噬细胞功能及相关机制研究
    • 批准号:
      81600493
    • 项目类别:
      青年科学基金项目
    • 资助金额:
      17.0万元
    • 批准年份:
      2016
    • 负责人:
      杨帆
    • 依托单位:
    国内基金
    海外基金