![Owen Peters BSc (Hons), PhD](https://profiles-cardiff.imgix.net/attachments/1163?w=200&h=200&auto=format&crop=faces&fit=crop&q=90")
Dr Owen Peters
BSc (Hons), PhD
Uwch Ddarlithydd
Ysgol y Biowyddorau
Trosolwyg
Trosolwg ymchwil
Deall rôl genynnau risg clefyd niwroddirywiol yn y system nerfol sy'n heneiddio
Er bod llawer o glefydau niwroddirywiol cyffredin yn bodoli mewn ffurfiau etifeddol, mae'r mwyafrif helaeth o achosion yn digwydd yn achlysurol. Mae astudiaethau genetig dynol wedi nodi llawer o newidiadau mewn DNA sy'n gysylltiedig â risg uwch o ddatblygu anhwylderau niwroddirywiol, ond yn aml nid yw'n glir sut mae'r mwtaniadau hyn yn cyfrannu at pathogenesis.
Mae fy labordy yn defnyddio cyfuniad o systemau model di-asgwrn-cefn, mamalaidd a chellog i ddeall sut mae genynnau sy'n gysylltiedig â risg uwch ar gyfer clefydau niwroddirywiol yn cyfrannu at gynnal y system nerfol sy'n heneiddio, gan ganolbwyntio ar Glefyd Motor Niwron, Dementia Frontotemportal a chlefyd Alzheimer. Rydym hefyd yn profi sut y trefnodd niwronau sy'n heneiddio a rheoleiddio eu peiriannau endo-lysosomaidd ac awtophagy gan ddefnyddio pŵer geneteg hedfan i nodi genynnau rheoleiddio newydd, penodol i niwron-benodol ar gyfer y systemau hyn.
Nodau ymchwil
1. I astudio rôl genynnau mwtant etifeddol ym mhathogenau Clefyd Motor Niwron / Dementia Frontotemporal (MND/FTD).
2. Deall rôl genynnau sy'n gysylltiedig â risg uwch o glefyd Alzheimer wrth gynnal system nerfol ganolog iach.
3. Penderfynu sut mae niwronau aeddfed yn rheoleiddio a threfnu'r peiriannau endo-lyosomal ac awtophagy .
Cyhoeddiad
2024
- Aubrey, L. D. et al. 2024. Substitution of Met-38 to Ile in γ-synuclein found in two patients with amyotrophic lateral sclerosis induces aggregation into amyloid. Proceedings of the National Academy of Sciences 121(2), article number: e2309700120. (10.1073/pnas.2309700120)
2023
- Kahriman, A. et al. 2023. Repeated mild traumatic brain injury triggers pathology in asymptomatic C9ORF72 transgenic mice. Brain 146(12), pp. 5139-5152. (10.1093/brain/awad264)
- Maddison, D. C., Malik, B., Amadio, L., Bis-Brewer, D. M., Züchner, S., Peters, O. M. and Smith, G. A. 2023. COPI-regulated mitochondria-ER contact site formation maintains axonal integrity. Cell Reports 42(8), article number: 112883. (10.1016/j.celrep.2023.112883)
2021
- Ninkina, N. et al. 2021. β-synuclein potentiates synaptic vesicle dopamine uptake and rescues dopaminergic neurons from MPTP-induced death in the absence of other synucleins. Journal of Biological Chemistry 297(6), article number: 101375. (10.1016/j.jbc.2021.101375)
- Peters, O. M. et al. 2021. Genetic diversity of axon degenerative mechanisms in models of Parkinson's disease. Neurobiology of Disease 155, article number: 105368. (10.1016/j.nbd.2021.105368)
- Hsu, J., Kang, Y., Corty, M. M., Mathieson, D., Peters, O. M. and Freeman, M. R. 2021. Injury-induced inhibition of bystander neurons requires dSarm and signaling from glia. Neuron 109(3), pp. 473-487., article number: E5. (10.1016/j.neuron.2020.11.012)
2019
- Malik, B. R., Maddison, D. C., Smith, G. A. and Peters, O. M. 2019. Autophagic and endo-lysosomal dysfunction in neurodegenerative disease. Molecular Brain 12(1), article number: 100. (10.1186/s13041-019-0504-x)
2018
- Peters, O. et al. 2018. Loss of Sarm1 does not suppress motor neuron degeneration in the SOD1G93A mouse model of amyotrophic lateral sclerosis. Human Molecular Genetics 27(21), pp. 3761-3771. (10.1093/hmg/ddy260)
- White, M. A. et al. 2018. TDP-43 gains function due to perturbed autoregulation in a Tardbp knock-in mouse model of ALS-FTD. Nature Neuroscience 21(4), pp. 552-563. (10.1038/s41593-018-0113-5)
2017
- Fil, D. et al. 2017. Mutant profilin1 transgenic mice recapitulate cardinal features of motor neuron disease. Human Molecular Genetics 26(4), pp. 686-701. (10.1093/hmg/ddw429)
2016
- Connor-Robson, N., Peters, O., Millership, S., Ninkina, N. and Buchman, V. L. 2016. Combinational losses of synucleins reveal their differential requirements for compensating age-dependent alterations in motor behavior and dopamine metabolism. Neurobiology of Aging 46, pp. 107-112. (10.1016/j.neurobiolaging.2016.06.020)
2015
- Peters, O. M. et al. 2015. Human C9ORF72 hexanucleotide expansion reproduces RNA foci and dipeptide repeat proteins but not neurodegeneration in BAC transgenic mice. Neuron 88(5), pp. 902-909. (10.1016/j.neuron.2015.11.018)
- Peters, O. M., Ghasemi, M. and Brown, R. H. 2015. Emerging mechanisms of molecular pathology in ALS. The Journal of Clinical Investigation 125(5), pp. 1767-1779. (10.1172/JCI71601)
- Peters, O. M. et al. 2015. Gamma-synuclein pathology in amyotrophic lateral sclerosis. Annals of Clinical and Translational Neurology 2(1), pp. 29-37. (10.1002/acn3.143)
2013
- Shelkovnikova, T. et al. 2013. Fused in sarcoma (FUS) protein lacking nuclear localization signal (NLS) and major RNA binding motifs triggers proteinopathy and severe motor phenotype in transgenic mice. Journal of Biological Chemistry 288(35), pp. 25266-25274. (10.1074/jbc.M113.492017)
- Peters, O. M. et al. 2013. Chronic administration of dimebon does not ameliorate amyloid-β pathology in 5xFAD transgenic mice. Journal of Alzheimer's Disease 36(3), pp. 589-596. (10.3233/JAD-130071)
- Peters, O. M. et al. 2013. Chronic administration of dimebon ameliorates pathology in Tau P301S transgenic mice. Journal of Alzheimer's Disease 33(4), pp. 1041-1049. (10.3233/JAD-2012-121732)
2012
- Ninkina, N., Peters, O. M., Connor-Robson, N., Lytkina, O., Sharfeddin, E. and Buchman, V. L. 2012. Contrasting effects of α-Synuclein and γ-Synuclein on the phenotype of cysteine string protein α (CSPα) null mutant mice suggest distinct function of these proteins in neuronal synapses. Journal of Biological Chemistry 287(53), pp. 44471-44477. (10.1074/jbc.M112.422402)
- Peters, O. M. et al. 2012. Selective pattern of motor system damage in gamma-synuclein transgenic mice mirrors the respective pathology in amyotrophic lateral sclerosis. Neurobiology of Disease 48(1), pp. 124-131. (10.1016/j.nbd.2012.06.016)
- Bachurin, S. O. et al. 2012. Dimebon slows progression of proteinopathy in γ-synuclein transgenic mice. Neurotoxicity Research 22(1), pp. 33-42. (10.1007/s12640-011-9299-y)
- Shelkovnikova, T., Kulikova, A. A., Tsvetkov, P. O., Peters, O. M., Bachurin, S. O., Buchman, V. L. and Ninkina, N. 2012. Proteinopathies, neurodegenerative disorders with protein aggregation-based pathology. Molecular Biology 46(3), pp. 362-374. (10.1134/S0026893312020161)
- Ustyugov, A. A. et al. 2012. Dimebon reduces the levels of aggregated amyloidogenic protein forms in detergent-insoluble fractions in vivo. Bulletin of Experimental Biology and Medicine 152(6), pp. 731-733. (10.1007/s10517-012-1618-7)
2011
- Anwar, S. et al. 2011. Functional alterations to the nigrostriatal system in mice lacking all three members of the synuclein family. Journal of Neuroscience 31(20), pp. 7264-7274. (10.1523/JNEUROSCI.6194-10.2011)
- Peters, O. 2011. Gamma-synucleinopathy in mice (and humans?). PhD Thesis, Cardiff University.
- Shelkovnikova, T. et al. 2011. Dimebon does not ameliorate pathological changes caused by expression of truncated (1-120) human alpha-synuclein in dopaminergic neurons of transgenic mice. Neurodegenerative Diseases 8(6), pp. 430-437. (10.1159/000324989)
2009
- Ninkina, N., Peters, O. M., Millership, S., Salem, H. O., Van der Putten, H. and Buchman, V. L. 2009. y-Synucleinopathy: neurodegeneration associated with overexpression of the mouse protein. Human Molecular Genetics 18(10), pp. 1779-1794. (10.1093/hmg/ddp090)
- King, J. et al. 2009. The mood stabiliser lithium suppresses PIP3 signalling in 'Dictyostelium' and human cells. Disease Models & Mechanisms 2(5-6), pp. 306-312. (10.1242/dmm.001271)
Articles
- Aubrey, L. D. et al. 2024. Substitution of Met-38 to Ile in γ-synuclein found in two patients with amyotrophic lateral sclerosis induces aggregation into amyloid. Proceedings of the National Academy of Sciences 121(2), article number: e2309700120. (10.1073/pnas.2309700120)
- Kahriman, A. et al. 2023. Repeated mild traumatic brain injury triggers pathology in asymptomatic C9ORF72 transgenic mice. Brain 146(12), pp. 5139-5152. (10.1093/brain/awad264)
- Maddison, D. C., Malik, B., Amadio, L., Bis-Brewer, D. M., Züchner, S., Peters, O. M. and Smith, G. A. 2023. COPI-regulated mitochondria-ER contact site formation maintains axonal integrity. Cell Reports 42(8), article number: 112883. (10.1016/j.celrep.2023.112883)
- Ninkina, N. et al. 2021. β-synuclein potentiates synaptic vesicle dopamine uptake and rescues dopaminergic neurons from MPTP-induced death in the absence of other synucleins. Journal of Biological Chemistry 297(6), article number: 101375. (10.1016/j.jbc.2021.101375)
- Peters, O. M. et al. 2021. Genetic diversity of axon degenerative mechanisms in models of Parkinson's disease. Neurobiology of Disease 155, article number: 105368. (10.1016/j.nbd.2021.105368)
- Hsu, J., Kang, Y., Corty, M. M., Mathieson, D., Peters, O. M. and Freeman, M. R. 2021. Injury-induced inhibition of bystander neurons requires dSarm and signaling from glia. Neuron 109(3), pp. 473-487., article number: E5. (10.1016/j.neuron.2020.11.012)
- Malik, B. R., Maddison, D. C., Smith, G. A. and Peters, O. M. 2019. Autophagic and endo-lysosomal dysfunction in neurodegenerative disease. Molecular Brain 12(1), article number: 100. (10.1186/s13041-019-0504-x)
- Peters, O. et al. 2018. Loss of Sarm1 does not suppress motor neuron degeneration in the SOD1G93A mouse model of amyotrophic lateral sclerosis. Human Molecular Genetics 27(21), pp. 3761-3771. (10.1093/hmg/ddy260)
- White, M. A. et al. 2018. TDP-43 gains function due to perturbed autoregulation in a Tardbp knock-in mouse model of ALS-FTD. Nature Neuroscience 21(4), pp. 552-563. (10.1038/s41593-018-0113-5)
- Fil, D. et al. 2017. Mutant profilin1 transgenic mice recapitulate cardinal features of motor neuron disease. Human Molecular Genetics 26(4), pp. 686-701. (10.1093/hmg/ddw429)
- Connor-Robson, N., Peters, O., Millership, S., Ninkina, N. and Buchman, V. L. 2016. Combinational losses of synucleins reveal their differential requirements for compensating age-dependent alterations in motor behavior and dopamine metabolism. Neurobiology of Aging 46, pp. 107-112. (10.1016/j.neurobiolaging.2016.06.020)
- Peters, O. M. et al. 2015. Human C9ORF72 hexanucleotide expansion reproduces RNA foci and dipeptide repeat proteins but not neurodegeneration in BAC transgenic mice. Neuron 88(5), pp. 902-909. (10.1016/j.neuron.2015.11.018)
- Peters, O. M., Ghasemi, M. and Brown, R. H. 2015. Emerging mechanisms of molecular pathology in ALS. The Journal of Clinical Investigation 125(5), pp. 1767-1779. (10.1172/JCI71601)
- Peters, O. M. et al. 2015. Gamma-synuclein pathology in amyotrophic lateral sclerosis. Annals of Clinical and Translational Neurology 2(1), pp. 29-37. (10.1002/acn3.143)
- Shelkovnikova, T. et al. 2013. Fused in sarcoma (FUS) protein lacking nuclear localization signal (NLS) and major RNA binding motifs triggers proteinopathy and severe motor phenotype in transgenic mice. Journal of Biological Chemistry 288(35), pp. 25266-25274. (10.1074/jbc.M113.492017)
- Peters, O. M. et al. 2013. Chronic administration of dimebon does not ameliorate amyloid-β pathology in 5xFAD transgenic mice. Journal of Alzheimer's Disease 36(3), pp. 589-596. (10.3233/JAD-130071)
- Peters, O. M. et al. 2013. Chronic administration of dimebon ameliorates pathology in Tau P301S transgenic mice. Journal of Alzheimer's Disease 33(4), pp. 1041-1049. (10.3233/JAD-2012-121732)
- Ninkina, N., Peters, O. M., Connor-Robson, N., Lytkina, O., Sharfeddin, E. and Buchman, V. L. 2012. Contrasting effects of α-Synuclein and γ-Synuclein on the phenotype of cysteine string protein α (CSPα) null mutant mice suggest distinct function of these proteins in neuronal synapses. Journal of Biological Chemistry 287(53), pp. 44471-44477. (10.1074/jbc.M112.422402)
- Peters, O. M. et al. 2012. Selective pattern of motor system damage in gamma-synuclein transgenic mice mirrors the respective pathology in amyotrophic lateral sclerosis. Neurobiology of Disease 48(1), pp. 124-131. (10.1016/j.nbd.2012.06.016)
- Bachurin, S. O. et al. 2012. Dimebon slows progression of proteinopathy in γ-synuclein transgenic mice. Neurotoxicity Research 22(1), pp. 33-42. (10.1007/s12640-011-9299-y)
- Shelkovnikova, T., Kulikova, A. A., Tsvetkov, P. O., Peters, O. M., Bachurin, S. O., Buchman, V. L. and Ninkina, N. 2012. Proteinopathies, neurodegenerative disorders with protein aggregation-based pathology. Molecular Biology 46(3), pp. 362-374. (10.1134/S0026893312020161)
- Ustyugov, A. A. et al. 2012. Dimebon reduces the levels of aggregated amyloidogenic protein forms in detergent-insoluble fractions in vivo. Bulletin of Experimental Biology and Medicine 152(6), pp. 731-733. (10.1007/s10517-012-1618-7)
- Anwar, S. et al. 2011. Functional alterations to the nigrostriatal system in mice lacking all three members of the synuclein family. Journal of Neuroscience 31(20), pp. 7264-7274. (10.1523/JNEUROSCI.6194-10.2011)
- Shelkovnikova, T. et al. 2011. Dimebon does not ameliorate pathological changes caused by expression of truncated (1-120) human alpha-synuclein in dopaminergic neurons of transgenic mice. Neurodegenerative Diseases 8(6), pp. 430-437. (10.1159/000324989)
- Ninkina, N., Peters, O. M., Millership, S., Salem, H. O., Van der Putten, H. and Buchman, V. L. 2009. y-Synucleinopathy: neurodegeneration associated with overexpression of the mouse protein. Human Molecular Genetics 18(10), pp. 1779-1794. (10.1093/hmg/ddp090)
- King, J. et al. 2009. The mood stabiliser lithium suppresses PIP3 signalling in 'Dictyostelium' and human cells. Disease Models & Mechanisms 2(5-6), pp. 306-312. (10.1242/dmm.001271)
Thesis
- Peters, O. 2011. Gamma-synucleinopathy in mice (and humans?). PhD Thesis, Cardiff University.
Ymchwil
Deall rôl genynnau sy'n gysylltiedig â risg uwch o glefyd Alzheimer wrth gynnal system nerfol ganolog iach
Mae astudiaethau dynol ledled y genom wedi nodi amrywiadau genetig sy'n gysylltiedig â mwy o risg o ddatblygu clefyd Alzheimer hwyr-cychwyn (AD), ond nid yw union gyfraniad y rhain i bathogenau yn hysbys. Yn aml, nid yw'n glir pa effaith y mae'r amrywiant genetig yn ei chael ar fynegiant o'u genynnau cyfagos (cynyddu / gostyngiad mewn mynegiant) a pha gelloedd y mae'r newidiadau hyn yn amlygu yn yr ymennydd aeddfed. Yn vivo profi mewn organebau model yn ffordd gadarn o asesu sut y gall newidiadau mewn mynegiant genynnau risg ymgeiswyr effeithio ar yr ymennydd sy'n heneiddio a thueddiad i patholeg AD-debyg. Mae'r Drosophila melanogaster yn cyflwyno offeryn pwerus lle i astudio swyddogaeth genynnau risg AD gwarchodedig mewn system fodel vivo sy'n tractable yn enetig . Mae gan bryfed ymennydd bach, wedi'i ddiffinio'n dda sy'n cynnwys repertoire mawr o isdeipiau niwronol a glial, sy'n ddelfrydol ar gyfer profi rôl genynnau risg mewn gwahanol fathau o gelloedd. Mae eu genom wedi'i addasu'n rhwydd, gyda blwch offer mawr o dechnegau ar gael ar gyfer treiglo a newid mynegiant genynnau.
Mewn cydweithrediad â labordy Dr Gaynor Smith ac aelodau o'r Sefydliad Ymchwil Dementia (DRI), byddwn yn asesu sut mae newidiadau mewn mynegiant o genynnau risg AD yn effeithio ar ymennydd Drosophila sy'n oedolion. Byddwn yn defnyddio geneteg arloesol i brofi sbectrwm o ffenoteipiau, gan gynnwys morffoleg gellog, canlyniadau swyddogaethol ac ymddygiadol.
Penderfynu sut mae niwronau aeddfed yn rheoleiddio a threfnu'r peiriannau endo-lyosomal ac awtophagy
Mae'r peiriannau endo-lysosomal ac awtophagy yn chwarae rhan hanfodol wrth gynnal celloedd iach, clirio moleciwlau mewngellol gormodol a chamweithredol trwy broses a reoleiddir yn dynn. Er bod llawer o gydrannau'r peiriannau endo-lysosome ac awtophagy yn gyffredin i bob celloedd, dim ond yn rhannol y deallir sut mae'r prosesau hyn yn cael eu trefnu a'u rheoleiddio gan fathau penodol o gelloedd ac ar wahanol gamau yn cael eu datblygu. Mae hirhoedledd, cyfaint mawr a morffoleg hynod gyfrannog niwronau, sy'n cynnwys corff celloedd, axon, dendrites a synapsau, yn awgrymu bod yn rhaid bod mecanweithiau penodol wedi esblygu i benderfynu ble a phryd y gall y peiriannau endo-lysosomal ac awtophagy weithredu.
Gan ddefnyddio microsgopeg o'r radd flaenaf a labelu niwronau clonaidd, byddwn yn defnyddio dulliau sgrinio genetig diduedd i nodi ffactorau newydd sy'n rheoleiddio nifer, lleoliad a swyddogaeth fesiglau endo-lysosomaidd ac awtophagig o fewn niwronau Drosoffila oedolion. Lle bo'n briodol, bydd cadwraeth esblygiadol ein canfyddiadau o bryfed wedyn yn cael ei brofi gan ddefnyddio systemau model mamalaidd a niwronau dynol.
I astudio rôl genynnau mutant etifeddol ym pathogenesis Sglerosis Ochrol Amyotroffig / Dementia Frontotemporal (ALS / FTD)
Er ei fod yn cyflwyno symptomau clinigol amrywiol, gall y clefyd niwronau modur Amyotroffig Sglerosis Ochrol (ALS) a Dementia Fronto-Temporal (FTD) gael eu hachosi gan dreigladau o fewn yr un genynnau. Sut mae mwtaniadau mewn genynnau gan gynnwys C9ORF72 a TBK1 yn gyrru'r ddau ffenoteip niwroddirywiol yn aneglur ac wedi'i waethygu gan ein dealltwriaeth rannol o swyddogaeth y genynnau hyn yn y system nerfol ganolog. Rydym yn defnyddio modelau hedfan in vivo a systemau diwylliant celloedd dynol i asesu swyddogaethau newydd ar gyfer rhai o'r genynnau hyn mewn niwronau a glia, gyda'r nod o nodi dulliau o ymyrraeth therapiwtig yn y clefydau niwroddirywiol dinistriol y maent yn gysylltiedig â hwy.
Bywgraffiad
Trwy gydol fy ngyrfa ymchwil, rwyf wedi cael fy ngyrru i wella ein dealltwriaeth o'r prosesau moleciwlaidd sy'n cyfrannu at glefyd niwroddirywiol. Cynhaliais fy hyfforddiant PhD yn labordy'r Athro Vladimir Buchman ym Mhrifysgol Caerdydd, gan ddefnyddio modelau cnofilod i ddeall rôl proteinau syniwclewin i niwroddirywiad a swyddogaeth niwronau sylfaenol. Gan ddymuno gweithio mewn amgylchedd academaidd gyda ffocws ar niwrowyddoniaeth sylfaenol yn ogystal â chlefyd niwroddirywiol a therapiwteg, symudais i swydd ymchwil ôl-ddoethurol gydweithredol rhwng labordai Dr Marc Freeman a Dr Robert H. Brown yn Ysgol Feddygol Prifysgol Massachusetts, UDA. Yn ystod fy astudiaethau yn UMMS, nodweddais fodel llygoden newydd o'r genyn Dementia Sglerosis Ochrol Amyotroffig / Frontotemporal Dementia C9ORF72, ac asesu rôl mecanwaith esblygiadol a warchodir o ddinistr axon wedi'i raglennu mewn modelau cnofilod o glefydau niwroddirywiol ALS a chlefyd Parkinson. Yn 2016 symudais gyda'r labordy Freeman i Brifysgol Iechyd a Gwyddorau Oregon, UDA i ganolbwyntio ar hyfforddiant yn y defnydd o dechnegau genetig a delweddu pwerus yn y melanogaster Drosophila Drosophila ffrwythlon i'w ddefnyddio wrth astudio agweddau ar fioleg niwronau sy'n cyfrannu at glefyd niwroddirywiol.
Mae fy ymchwil presennol yn defnyddio cyfuniad o systemau model di-asgwrn-cefn, mamalaidd a chellog i ddeall sut mae genynnau sy'n gysylltiedig â risg uwch ar gyfer clefydau niwroddirywiol yn cyfrannu at gynnal a chadw niwronau a glia sy'n heneiddio, gan ganolbwyntio ar Glefyd Motor Niwron, Dementia Frontotemporal a chlefyd Alzheimer. Rydym hefyd yn gweithio i ddeall sut mae niwronau sy'n heneiddio yn rheoleiddio'r peiriannau endo-lysosomal ac awtophagy gan ddefnyddio pŵer geneteg hedfan i nodi genynnau rheoleiddio newydd, niwroron-benodol ar gyfer y systemau hyn.
Contact Details
Themâu ymchwil
Arbenigeddau
- Clefyd niwroddirywiol