课题基金 / 基金详情

PKD1调控tau蛋白聚集及外泌体依赖的tau传播机制研究

批准号:
82101493
项目类别:
青年科学基金项目(C类)
资助金额:
30.0 万元
负责人:
叶金旺
依托单位:
学科分类:
神经退行性变及相关疾病
结题年份:
2024
批准年份:
2021
项目状态:
已结题
项目参与者:
叶金旺

项目摘要

结项摘要

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中文摘要
Tau蛋白异常聚集和传播是导致阿尔茨海默病(AD)患者认知功能受损的重要原因,然而其分子机制尚不明确。申请者在前期研究中发现:蛋白激酶D1(PKD1)激活并结合tau蛋白,可能是引起tau过度磷酸化和外泌体依赖性tau传播的重要原因。本项目将从分子、细胞和动物三个层面,研究PKD1对tau病变过程的调控机制:通过质谱和点突变技术探究PKD1-tau结合的分子基础;采用转基因小鼠研究PKD1对tau聚集、突触可塑性和认知功能等关键生理病理过程的作用。采用外泌体分析技术在原代神经元中探讨二酰甘油-PKD1-外泌体通路对tau的质膜转位和外泌体依赖性释放的作用;并进一步在C57小鼠内嗅皮层-海马tau传播模型中研究PKD1对脑内tau传播的调控机制。基此,本项目拟探索干预PKD1-tau结合对tau聚集、tau释放和传播、及认知功能障碍的挽救效果,揭示AD的新病理机制,为AD防治提供新分子靶标。
英文摘要
Abnormal tau accumulation and propagation contribute to cognitive impairments in patients with Alzheimer's disease (AD). However, the underlying mechanisms of tau accumulation and propagation remain to be elucidated. Our primary results revealed that neuronal PKD1 activation and PKD1-tau protein interaction contribute to both tau hyperphosphorylation and exosome-dependent tau propagation. In the present study, the molecular basis of PKD1-tau interaction will be further explored through mass spectrometry and point mutation technology, and the crucial effect of PKD1 on tau aggregation, synaptic plasticity and cognitive function will be studied in transgenic mice. The mechanisms of tau plasma membrane translocation and exosome-dependent tau release mediated by DAG-PKD1-exosome pathway will be explored in primary neurons, and the function of PKD1 on regulating tau propagation will be verified in an in vivo entorhinal cortex-hippocampus tau propagation model. Based on above, we will explore the attenuating effects of disrupting the PKD-tau interaction on tau aggregation, tau release and propagation, and cognitive dysfunction, to bring new insights into the pathological mechanisms of AD, and provide novel molecular targets for AD prevention and treatment.
Tau蛋白的异常聚集和传播是阿尔茨海默病(Alzheimer’s Disease, AD)的标志性病理,也是导致AD患者突触损伤和认知障碍的重要原因。然而,tau蛋白持续过度磷酸化的分子机制尚不明确。研究表明,蛋白激酶D1(Protein kinase D1,PKD1)与突触可塑性和空间认知功能密切相关。PKD1是一种大脑内重要的蛋白激酶,可通过磷酸化N-Cadherin、IKK等底物蛋白调控神经元功能性突触的形成、神经元兴奋性毒性,在突触损伤和空间记忆障碍中发挥重要作用。然而PKD1在tau聚集、tau传播和相关认知功能障碍中的确切作用目前仍不清楚。本项目综合利用分生/生化、质谱/点突变、行为学等技术方法,通过多种体内体外不同层次模型的研究,证明了在氧化应激情况下,tau蛋白是PKD1的磷酸化底物。PKD1以C1a结构域与tau蛋白的C322位点形成二硫键结合,从而催化tau蛋白S262和S356等位点的磷酸化,导致tau蛋白持续过度磷酸化和异常聚集。过表达PKD1加剧PS19小鼠脑内tau的病理性聚集,加速恶化认知功能损伤。特异性敲除海马神经元PKD1可改善PS19小鼠脑内tau的聚集和学习记忆功能损伤,并恢复大脑蛋白稳态。同时我们发现PKD1能以酶活性依赖性形式调控神经元外泌体释放和外泌体依赖性tau分泌。在tau传播模型小鼠中,本项目进一步证明DAG-PKD1信号是脑内EC-海马tau传播的重要调控途径,阻断DAG信号或敲除PKD1均可有效阻断脑内tau的病理性传播,并改善tau传播小鼠的认知功能。综上,本项目从分子、细胞和动物层面揭示了PKD1调控tau病理聚集和传播的分子机制,阐明了氧化应激是脑内tau蛋白过度聚集和传播的重要诱发因素,为AD和其他tau蛋白病的靶向治疗和早期干预提供了新靶点和新策略。
HDAC7介导星形胶质细胞溶酶体功能障碍 参与阿尔茨海默病的机制研究
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    省市级项目
  • 资助金额:
    10.0万元
  • 批准年份:
    2025
  • 负责人:
    叶金旺
  • 依托单位:
国内基金
海外基金