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Dissecting GLP-1 receptor internalization pathways using genetic and pharmacological tools

Projektbeschreibung

Den Staffelstab im Rennen um die Stimulierung der Insulinsekretion weitergeben

G-Protein-gekoppelte Rezeptoren (GPCR) sind eine große und allgegenwärtige Familie von Transmembranproteinen, welche die meisten der zellulären Reaktionen auf externe Reize vermitteln. Der Glucagon-artige Peptid-1-Rezeptor (GLP-1R) ist einer von diesen. Er ist ein wichtiges Ziel bei der Behandlung von Typ-2-Diabetes mellitus, dessen Prävalenz unabhängig vom Einkommensniveau dramatisch angestiegen ist. Die Bindung an seinen Agonisten bewirkt, dass GLP-1R in die Zelle internalisiert wird, was die Insulinsekretion stimuliert. Die dabei ablaufenden Mechanismen sind jedoch weitgehend unbekannt. INTERGLP1 entwickelt Zelllinien zur Untersuchung der GPCR-Signalübertragung und der GLP-1R-Internalisierung. Mit der Bereitstellung von „Werkzeugen“ für die wissenschaftliche Gemeinschaft dürfte die Entwicklung von Behandlungen gegen Diabetes und eine Vielzahl anderer Erkrankungen, die mit G-Protein-gekoppelten Rezeptoren im Zusammenhang stehen, erheblich beschleunigt werden.

Ziel

Glucagon-like peptide-1 is a key regulator of insulin and blood glucose release. The cognate receptor, the glucagon-like peptide-1 receptor (GLP-1R), a class B GPCR is a major drug target for type 2 diabetes. Agonist-induced internalization is a major regulatory mechanism for GPCR signalling. Interestingly, GLP-1R internalizes via a mechanism that is distinct from the canonical beta-arrestin mediated pathway. However, the details of the exact mechanism is largely conflicting and poorly understood for GPCRs in general. The present project aims to develop genetic and pharmacological tool box to dissecting the intracellular pathways leading to GLP-1R internalisation. To do this, I will generate a series of HEK293 cells where key proteins involved in a range of GPCR internalization pathways have been systematically removed by CRISPR/Cas9 genome editing. These cell lines will complement the already existing G protein alpha subunit and beta-arrestin knockout HEK293 cell lines to generate a highly efficient toolbox to study pathways and mechanisms involved in GPCR signalling, internalization and regulation. In the present project, I will utilise theses cell lines to dissect pathways leading to GLP-1R internalization and endosomal signalling. To understand the role of bias in the complex signalling profile of GPCR, I will also develop conformationally selective nanobodies using the yeast surface display platform. Importantly, we will make the cell lines and pharmacological tool compounds available to the scientific community enabling similar studies on a much wider range of GPCRs.

Koordinator

KOBENHAVNS UNIVERSITET
Netto-EU-Beitrag
€ 207 312,00
Adresse
NORREGADE 10
1165 Kobenhavn
Dänemark

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Region
Danmark Hovedstaden Byen København
Aktivitätstyp
Higher or Secondary Education Establishments
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Gesamtkosten
€ 207 312,00