# Essential role of Stasimon in motor circuit development and disease

> **NIH NIH R01** · COLUMBIA UNIVERSITY HEALTH SCIENCES · 2022 · $581,844

## Abstract

Motor  circuits  control  fundamental  behaviors  such  as  swallowing,  breathing  and  locomotion.  Spinal  motor 
neurons  are  the  key  mediators  translating  motor  commands  generated  within  the  central  nervous  system  to 
peripheral muscle targets. Motor neurons are activated by a precisely regulated pattern of synaptic activity from 
sensory  neurons,  local  spinal  interneurons  and  descending  pathways  from  the  brain.  Additionally,  synaptic 
activity received by motor neurons during early development shapes their functional properties. In contrast, gene 
mutations that induce perturbations in either neuronal wiring or synaptic drive received by motor neurons often 
result in motor system disorders, although the primary cellular targets and the precise molecular events remain 
largely  elusive.  Thus,  understanding  the  principles  of  neural  circuit  development  and  function  as  well  as  the 
mechanisms  of  synaptic  dysfunction  and  selective  neuronal  death  in  human  disease  represent  outstanding 
challenges in neurobiology. A prominent example of this situation is spinal muscular atrophy (SMA)—an inherited 
neuromuscular  disease  caused  by  ubiquitous  deficiency  in  the  survival  motor  neuron  (SMN)  protein.  SMA 
pathogenesis involves alterations of multiple components of the motor circuit leading to abnormalities in spinal 
reflexes,  motor  neuron  loss  and  skeletal  muscle  atrophy.  However,  the  molecular  and  cellular  mechanisms 
underlying motor circuit dysfunction in SMA remain poorly understood. In our previous work we have identified 
Stasimon  as  a  novel  transmembrane  protein  that  localizes  at  contacts  sites  between  ER  and  mitochondria 
membranes  and  contributes  to  motor  dysfunction  in  animal  models  of  SMA  through  undefined  mechanisms. 
Furthermore,  our  preliminary  studies  revealed  that  Stasimon’s  conditional  depletion  in  neural  circuits  severely 
disrupts  motor  function  in mouse  models,  pointing  to  an  essential  requirement  for  normal  motor  system 
development  and  function.  Building on  these  findings,  our  goal  is  to  define  the neural  circuit  components  and 
cellular pathway(s) in which Stasimon functions that underlie its essential role in the motor circuit and contribution 
to human disease. To do so, we will employ newly developed conditional mice for cell type-­specific restoration 
of Stasimon in vivo to study whether Stasimon dysfunction induced by SMN deficiency acts cell autonomously 
to  promote  death  of  SMA  motor  neurons  and  non-­cell  autonomously  to  alter  motor  neuron  firing  through 
dysfunction  of  proprioceptive  sensory  neurons  (Aim  1).  We  will  also  investigate  the  temporal  and  spatial 
requirement  of  Stasimon  for  normal  development  and  function  of  the  sensory-­motor  circuit  using  novel 
conditional  knockout  mice  we  have  recently  developed  (Aim  2).  Lastly,  w...

## Key facts

- **NIH application ID:** 10312031
- **Project number:** 5R01NS114218-03
- **Recipient organization:** COLUMBIA UNIVERSITY HEALTH SCIENCES
- **Principal Investigator:** Livio Pellizzoni
- **Activity code:** R01 (R01, R21, SBIR, etc.)
- **Funding institute:** NIH
- **Fiscal year:** 2022
- **Award amount:** $581,844
- **Award type:** 5
- **Project period:** 2019-12-01 → 2024-11-30

## Primary source

NIH RePORTER: https://reporter.nih.gov/project-details/10312031

## Citation

> US National Institutes of Health, RePORTER application 10312031, Essential role of Stasimon in motor circuit development and disease (5R01NS114218-03). Retrieved via AI Analytics 2026-05-21 from https://api.ai-analytics.org/grant/nih/10312031. Licensed CC0.

---

*[NIH grants dataset](/datasets/nih-grants) · CC0 1.0*