GCK家族OSR1激酶信号转导的结构与功能研究

基本信息
批准号:31270808
项目类别:面上项目
资助金额:80.00
负责人:周兆才
学科分类:
依托单位:中国科学院分子细胞科学卓越创新中心
批准年份:2012
结题年份:2016
起止时间:2013-01-01 - 2016-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:张敏,冯淼,张振,郝茜,王义翠,马昌国
关键词:
激酶激活OSR1结构机制信号转导细胞渗透压调控
结项摘要

Germinal Center Kinases (GCKs) play a vital role in many aspects of cell functions by regulating cell polarity, migration, proliferation, differentiation, apoptosis and ion homoeostasis. Therefore GCKs are important mediators for many fundamental biological processes such as stress response, development, metabolism and immune regulation. As a GCK family member, OSR1 can phosphorylate and activate ion co-transporters to regulate cell osmotic stress, control cell volume and blood pressure. Thus OSR1 is a potential target to develop novel drugs for the efficient treatment of hypertension. Recent studies show that mammalian scaffolding protein MO25 can bind with OSR1 to dramatically promote its kinase activity, regulating the phosphorylation and activation of the downstream ion co-transporters. Here we propose to use protein engineering and structural analysis as primary tools, combining biochemistry and cell biology, to systemically explore the functional mechanisms of OSR1 signaling. We first determine the high-resolution structures of OSR1 and OSR1-MO25 complexes. Subsequent mutational studies will be carried out at the levels of biochemistry and cell biology to establish the mechanistic model for precise control of OSR1 kinase activaty. Furthermore, with the help of MO25, we intend to discover novel effectors related to OSR1 signaling especially its downstream substrates. The proposed work will not only improve our understanding of the molecular mechanism of OSR1 signaling in the regulation of ion homeostasis and blood pressure, but also provide a basis for further developing novel antihypertensive drugs.

GCK激酶广泛参与细胞应激反应、发育和代谢等若干重要生物学过程。该家族成员OSR1可通过磷酸化下游离子通道蛋白调节细胞渗透压,维持细胞体积和机体血压稳定。因此OSR1是一个潜在的治疗高血压等疾病的新型药物靶标。最新研究发现,哺乳动物MO25可与OSR1结合从而显著提高OSR1的激酶活性。本项目建议结合结构生物学、生物化学和细胞生物学等综合研究OSR1及其与MO25形成复合物对细胞功能的调控。我们将首先获取OSR1及其与MO25形成复合物的高分辨率结构。然后,在生化和细胞层面上进行突变研究,建立OSR1激酶活性的精确调控模型,深入阐释OSR1信号通路的调控机制。进一步,在MO25辅助下,寻找新的OSR1信号通路相关因子特别是下游底物,完善OSR1在调节细胞应对外界渗透压变化,维持细胞离子稳态和机体正常血压水平等方面的分子机制,同时为可能的新型降压药物开发提供一定的理论依据。

项目摘要

GCK激酶广泛参与细胞应激反应、发育和代谢等若干重要生物学过程。该家族成员OSR1可通过磷酸化下游离子通道蛋白调节细胞渗透压,维持细胞体积和机体血压稳定。因此OSR1是一个潜在的治疗高血压等疾病的新型药物靶标。最新研究发现,哺乳动物MO25可与OSR1结合从而显著提高OSR1的激酶活性。本项目结合结构生物学、生物化学和细胞生物学等综合研究OSR1及其与MO25形成复合物对细胞功能的调控。我们解析了与OSR1的N端高度同源的GCKIII家族激酶MST4的N端与支架蛋白MO25复合物的结构,以及MST4与脑海绵状血管瘤因子3(CCM3)的复合物结构,通过OSR1与MST4结构的分析,进一步研究MO25调控GCK激酶的相同或相异的分子机制;同时,通过对OSR1及其与MO25形成复合物的结构分析,我们对OSR1的激活机制进行了研究,阐释了OSR1的自抑制机制,提出了“双重锁”模型。然后,在生化和细胞层面上进行突变研究,建立OSR1激酶活性的精确调控模型,深入阐释OSR1信号通路的调控机制,完善OSR1在调节细胞应对外界渗透压变化,维持细胞离子稳态和机体正常血压水平等方面的分子机制,同时为可能的新型降压药物开发提供一定的理论依据。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

演化经济地理学视角下的产业结构演替与分叉研究评述

演化经济地理学视角下的产业结构演替与分叉研究评述

DOI:10.15957/j.cnki.jjdl.2016.12.031
发表时间:2016
2

农超对接模式中利益分配问题研究

农超对接模式中利益分配问题研究

DOI:10.16517/j.cnki.cn12-1034/f.2015.03.030
发表时间:2015
3

基于细粒度词表示的命名实体识别研究

基于细粒度词表示的命名实体识别研究

DOI:10.3969/j.issn.1003-0077.2018.11.009
发表时间:2018
4

视网膜母细胞瘤的治疗研究进展

视网膜母细胞瘤的治疗研究进展

DOI:
发表时间:2018
5

惯性约束聚变内爆中基于多块结构网格的高效辐射扩散并行算法

惯性约束聚变内爆中基于多块结构网格的高效辐射扩散并行算法

DOI:10.19596/j.cnki.1001-246x.8419
发表时间:2022

周兆才的其他基金

相似国自然基金

1

基于结构的新型腺苷酸激酶AK6家族的功能研究

批准号:30470357
批准年份:2004
负责人:郑晓峰
学科分类:C0505
资助金额:27.00
项目类别:面上项目
2

MFS家族转运蛋白结构与功能研究

批准号:31470745
批准年份:2014
负责人:张凯
学科分类:C0501
资助金额:90.00
项目类别:面上项目
3

附睾中lipocalin家族蛋白的结构与功能研究

批准号:30730026
批准年份:2007
负责人:林东海
学科分类:C0505
资助金额:160.00
项目类别:重点项目
4

细菌usher家族外膜蛋白结构与功能研究

批准号:31170698
批准年份:2011
负责人:黄亿华
学科分类:C0501
资助金额:70.00
项目类别:面上项目