钙稳态调节通道的分子调控机理
批准号:
32071231
项目类别:
面上项目
资助金额:
58.0 万元
负责人:
沈月全
依托单位:
学科分类:
细胞感应与环境生物物理
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
沈月全
中文摘要
钙稳态调节通道CALHM是含有四次跨膜的ATP运输通道,受胞外钙离子和外膜电压双重调控,在味觉信号系统中有非常重要的作用。为了深入了解CALHM通道的结构和功能,我们拟在前期高分辨率CALHM1冷冻电镜结构的基础上,综合运用分子模拟,细胞电生理,细胞生物学和冷冻电镜技术,研究以下三个方面内容:CALHM1的ATP分子运输机制;CALHM1的离子通透机制;以及CALHM异二元复合物的三维结构测定。本项目的研究成果将阐明CALHM1通道的工作机理,为设计和开发小分子药物防治阿尔茨海默症提供重要的分子基础。
英文摘要
Calcium homeostasis modulator CALHM is a ATP releasing channel containing four transmembrane membranes, which is regulated by extracellular calcium ions and outer membrane voltage, and plays a very important role in the taste signal system. In order to deeply understand the structure and function of the CALHM channel, we intend to comprehensively apply molecular simulation, cell electrophysiology, cell biology, and cryo-electron microscopy on the basis of the previous high-resolution CALHM1 cryo-EM structure to study the following three aspects: ATP molecular transport mechanism; CALHM1 ion permeability mechanism; and three-dimensional structure determination of CALHM hetero binary complex. The research results of this project will clarify the working mechanism of the CALHM1 channel and provide an important molecular basis for the design and development of small molecule drugs for the prevention and treatment of Alzheimer's disease.
CALHM是一个非常独特的,钙离子和电压双调控的ATP分子运输通道。通道门控ATP分子的分子机制未知。本项目综合利用分子模拟计算,细胞电生理,细胞ATP释放实验和冷冻电镜单颗粒成像技术阐明CALHM通道的结构和功能,揭示其通透ATP分子和离子的分子机制。在项目的支持下,我们总共发表了11篇SCI论文,其中7篇为通讯作者论文,包括1篇发表在Nature Communicatons,1篇发表在Science Advances,1篇发表在Cell Reports,1篇发表在JBC杂志上。根据本项目制定的研究计划,我们在前期发表激活态八聚体CALHM1通道的基础下,解析了七聚体CALHM1通道的冷冻电镜结构,结果分析表明七聚体是一个关闭的通道,不能通透ATP分子。通过结构对比和功能学数据表明,七聚体和八聚体之间的转换是通过通道中间N端小螺旋的上下移动来调控的。并且提出了一个寡聚体转换调控通道活性的理论。这个理论具有创新性,是世界上首次提出的。在我们的理论提出和文章发表一年半后,相似的概念和理论在另外一个通道TRPV3上也被证实和发现。我们这些研究结果为CALHM这个ATP通道提供了详细的门控机制,提出了一个崭新的通道门控机制,为抑制剂的设计和药物分子的开发提供了重要的信息。
细胞外膜钙离子通道 Orai1的调控机理
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批准号:31870834
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项目类别:面上项目
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资助金额:59.0万元
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批准年份:2018
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负责人:沈月全
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依托单位:
染色体联会复合体的中央组分装配机理
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批准号:31570750
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项目类别:面上项目
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资助金额:70.0万元
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批准年份:2015
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负责人:沈月全
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依托单位:
MICU1调控线粒体钙离子摄取的分子机理
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批准号:31370826
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项目类别:面上项目
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资助金额:90.0万元
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批准年份:2013
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负责人:沈月全
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依托单位:
人EAG1通道胞内区的结构和功能研究
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批准号:30940015
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项目类别:专项基金项目
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资助金额:10.0万元
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批准年份:2009
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负责人:沈月全
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依托单位:
国内基金
海外基金