Genetic and molecular characterization of the regulation of chloroplast protein import in Arabidopsis thaliana

拟南芥叶绿体蛋白输入调控的遗传和分子特征

基本信息

  • 批准号:
    2107976
  • 负责人:
  • 金额:
    --
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    英国
  • 项目类别:
    Studentship
  • 财政年份:
    2018
  • 资助国家:
    英国
  • 起止时间:
    2018 至 无数据
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Plastids are a group of specialised organelles widely distributed through plants and algae. The most prototypical member of the group is undoubtedly the chloroplast, which is the site of photosynthesis and many other essential biosynthetic processes. Plastids derive from ancestral cyanobacteria through an endosymbiotic event, and as a result retain a eubacterial-type genome. Within the course of evolution, over 90% of the ancestral protein-coding genes have been transferred into the nuclear genome. The encoded plastid-bound proteins must therefore be transferred back into plastids after synthesis, and this is facilitated by a dedicated import apparatus (the TOC/TIC complexes). Over last few years a proteolytic system called the Ubiquitin-Proteasome System (UPS) has been recognized to target TOC proteins for degradation by tagging with ubiquitin. By regulating the import pathway, the plastid proteome can be altered to assist the acclimation under particular environment or developmental stage. Recently, a chloroplast-associated protein degradation (CHLORAD) system has been identified. In CHLORAD, SP1 (SUPPRESSOR OF ppi1 LOCUS 1) acts as the E3 ligase, SP2 (SUPPRESSOR OF ppi1 LOCUS 2) functions as an exit channel, and the ATPase Cdc48 provides the motor force for protein extraction. One important question is: how is the cytosolic Cdc48 tethered to chloroplasts? PUX10, which belongs to a UBX-domain-containing protein family functioning as Cdc48 cofactors, was identified to interact with Cdc48, SP1, SP2 and TOC proteins on the chloroplast membrane. I will carry on dissecting its functional link with CHLORAD by analysing its topology, the roles of its two specific domains (UBX and UBA), and its physiological significance in plastid biogenesis. In parallel, a larger scale genetic screen for suppressor mutations of ppi1 had identified a new suppressor of ppi1 locus called sp3. Preliminary characterization suggests that SP3 associates with a CUL4-based E3 ligase complex acting as a substrate receptor. To build on this, I aim to understand: what the substrates of SP3 are; the interaction between SP3 and TOC components; and what physiological roles SP3 has in chloroplast biogenesis and stress tolerance.The proposed project falls into the remit of cross-research council and BBSRC priority areas. As plastids contribute massively to crop productivity and quality, the knowledge gained from this project will facilitate our capability to sustainably enhance agriculture production and battle the issues relating to food, nutrition and health. Furthermore, understanding the predicted role of TOC degradation in responding to abiotic stress may contribute to coping with global food security and living with environment change.
质体是一组专门通过植物和藻类分布的专门细胞器。该组中最原型的成员无疑是叶绿体,叶绿体是光合作用和许多其他必要的生物合成过程的位置。通过内共生事件源自祖先蓝细菌的质体,因此保留了花生型基因组。在进化过程中,超过90%的祖先蛋白质编码基因已转移到核基因组中。因此,必须将编码的质体结合蛋白转移到合成后的质体中,这是由专用的导入设备(TOC/TIC复合物)促进的。在过去的几年中,一种称为泛素 - 蛋白酶体系统(UPS)的蛋白水解系统已被识别为通过用泛素标记来降解靶向TOC蛋白。通过调节进口途径,可以更改质体蛋白质组以在特定环境或发育阶段协助适应。最近,已经鉴定出叶绿体相关的蛋白质降解(氯拉德)系统。在氯拉德中,SP1(PPI1基因座的抑制剂1)充当E3连接酶,SP2(PPI1基因座2的抑制剂)用作出口通道,而ATPase CDC48为蛋白质提取的摩托力提供了摩托力。一个重要的问题是:胞质CDC48如何将叶绿体束缚在叶绿体上?属于含Cdc48辅因子的含UBX域的蛋白质家族的PUX10与叶绿体膜上的CDC48,SP1,SP2和TOC蛋白相互作用。我将通过分析其拓扑结构,其两个特定领域(UBX和UBA)的作用以及在质体生物发生中的生理意义来继续解剖其与氯拉德的功能联系。同时,PPI1抑制突变的较大规模的遗传筛选已经确定了一种称为SP3的PPI1基因座的新抑制剂。初步表征表明,SP3与基于CUL4的E3连接酶复合物相关联,该配合酶是底物受体。为了建立在此基础上,我的目标是了解:SP3的底物是什么? SP3和TOC组件之间的相互作用; SP3在叶绿体生物发生和胁迫耐受性中具有什么生理作用。拟议的项目属于跨研究委员会和BBSRC优先领域的职责。随着质体为作物生产率和质量做出了极大的贡献,该项目所获得的知识将有助于我们可持续增强农业生产并与与食品,营养和健康有关的问题作斗争。此外,了解TOC退化在应对非生物压力中的预测作用可能有助于应对全球粮食安全和环境变化。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

Tetraspanins predict the prognosis and characterize the tumor immune microenvironment of glioblastoma.
  • DOI:
    10.1038/s41598-023-40425-w
  • 发表时间:
    2023-08-16
  • 期刊:
  • 影响因子:
    4.6
  • 作者:
  • 通讯作者:
Axotomy induces axonogenesis in hippocampal neurons through STAT3.
  • DOI:
    10.1038/cddis.2011.59
  • 发表时间:
    2011-06-23
  • 期刊:
  • 影响因子:
    9
  • 作者:
  • 通讯作者:

的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('', 18)}}的其他基金

An implantable biosensor microsystem for real-time measurement of circulating biomarkers
用于实时测量循环生物标志物的植入式生物传感器微系统
  • 批准号:
    2901954
  • 财政年份:
    2028
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Exploiting the polysaccharide breakdown capacity of the human gut microbiome to develop environmentally sustainable dishwashing solutions
利用人类肠道微生物群的多糖分解能力来开发环境可持续的洗碗解决方案
  • 批准号:
    2896097
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
A Robot that Swims Through Granular Materials
可以在颗粒材料中游动的机器人
  • 批准号:
    2780268
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Likelihood and impact of severe space weather events on the resilience of nuclear power and safeguards monitoring.
严重空间天气事件对核电和保障监督的恢复力的可能性和影响。
  • 批准号:
    2908918
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Proton, alpha and gamma irradiation assisted stress corrosion cracking: understanding the fuel-stainless steel interface
质子、α 和 γ 辐照辅助应力腐蚀开裂:了解燃料-不锈钢界面
  • 批准号:
    2908693
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Field Assisted Sintering of Nuclear Fuel Simulants
核燃料模拟物的现场辅助烧结
  • 批准号:
    2908917
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Assessment of new fatigue capable titanium alloys for aerospace applications
评估用于航空航天应用的新型抗疲劳钛合金
  • 批准号:
    2879438
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Developing a 3D printed skin model using a Dextran - Collagen hydrogel to analyse the cellular and epigenetic effects of interleukin-17 inhibitors in
使用右旋糖酐-胶原蛋白水凝胶开发 3D 打印皮肤模型,以分析白细胞介素 17 抑制剂的细胞和表观遗传效应
  • 批准号:
    2890513
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
CDT year 1 so TBC in Oct 2024
CDT 第 1 年,预计 2024 年 10 月
  • 批准号:
    2879865
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Understanding the interplay between the gut microbiome, behavior and urbanisation in wild birds
了解野生鸟类肠道微生物组、行为和城市化之间的相互作用
  • 批准号:
    2876993
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship

相似国自然基金

外延生长法制备小孔硅铝分子筛及其结构表征
  • 批准号:
    22302195
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
基于界面电子偶极矩调控策略磷酸盐基小分子活化多相催化体系的设计、合成与表征
  • 批准号:
    22362023
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    32 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
糖化低密度脂蛋白跨内皮细胞穿胞关键受体分子的筛选与表征及其调控机制和靶向干预
  • 批准号:
    82370840
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    48 万元
  • 项目类别:
    面上项目
面向分子性质预测的多视图表征学习方法研究
  • 批准号:
    12301658
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
发展表征受限高分子薄膜协同动力学特征尺寸的方法
  • 批准号:
    22303084
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

Molecular and functional characterization of olfactory pathways in the arbovirus vector mosquito Aedes aegypti
虫媒病毒载体蚊子埃及伊蚊嗅觉通路的分子和功能特征
  • 批准号:
    10638710
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
varCUT&Tag: A Method for Simultaneous Identification and Characterization of Sequence Variants in Regulatory Elements and Genes
可变剪切
  • 批准号:
    10662799
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Characterization of the Regulation and Gene Targets of TBX2 in Rhabdomyosarcoma
横纹肌肉瘤中 TBX2 的调控和基因靶点的表征
  • 批准号:
    10731025
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Characterization of disulfide modified diabetogenic neoepitopes
二硫键修饰的糖尿病新表位的表征
  • 批准号:
    10720644
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Development and characterization of anti-P. gingivalis peptides
抗 P 的开发和表征。
  • 批准号:
    10625080
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了