Dissection of the structural basis of MEIG1 in assembling sperm flagella

剖析MEIG1组装精子鞭毛的结构基础

基本信息

  • 批准号:
    9293129
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 17.64万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2013
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2013-06-15 至 2018-02-13
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

DESCRIPTION (provided by applicant): Motility enables sperm to reach the egg for fertilization, and normal sperm motility is largely dependent on formation and function of the flagella. An elongating spermatid-specific, the manchette, has been proposed to play a central role in sperm flagella formation. Meiosis expressed protein 1 (MEIG1) is a key protein that regulates manchette stability and sperm flagella formation. The protein was identified as a binding partner of Sperm Associated-Antigen 16L (SPAG16L), a sperm tail axoneme protein; it also binds the protein product (PACRG) of the Parkin co-regulated gene. The reproductive phenotype of Pacrg-deficient mice mirrors that of the Meig1 mutant mice. PACRG is expressed post-meiotically and is localized to the manchette. MEIG1 and SPAG16L are present in the cytoplasm of spermatocytes. However, both proteins migrate to the manchette in elongating spermatids. MEIG1 loses its manchette localization in the Pacrg-deficient elongating spermatids. In Meig1-deficient mice, SPAG16L loses its manchette localization. These observations suggest a role for MEIG1 in protein escort/targeting. MEIG1 consists of only 88 amino acids, and no functional domains were identified with bioinformatic tools. It is phosphorylated in vivo, and phosphorylation might modulate MEIG1 function, although this has not been established. Our preliminary studies using nuclear magnetic resonance (NMR) revealed that MEIG1 forms an unique structure that provides a large surface area for interaction with other proteins, and several amino acids, including several potential sites for phosphorylation in the aromatic and charged regions, may form protein-protein interaction surfaces. The long-term objective of this research is to investigate the role of MEIG1 complexes in mammalian sperm flagellogenesis. We propose three aims: 1) To dissect the SPAG16L/MEIG1/PACRG complex in vivo and in vitro; 2) To identify domains of MEIG1 that mediate interactions with PACRG and SPAG16L; 3). To determine the role of post-translational modification in MEIG1 function. We hypothesize that MEIG1 functions as a chaperone that associates with multiple proteins, maintains the integrity of the manchette, and plays a role in assembly of the sperm flagella. PACRG recruits MEIG1 to the manchette through binding to a specific domain of MEIG1, and MEIG1 binds other proteins such as SPAG16L through a different domain. Mutations/deletions of the domains will reduce or abolish MEIG1 interaction with these proteins. MEIG1 binds to PACRG and SPAG16L with differential binding affinities to facilitate docking of MEIG1 to PACRG associated with the manchette and off-loading of its cargo (e.g., SPAG16L). We anticipate that MEIG1 has several phosphorylated amino acids in vivo, and phosphorylation controls its affinity to cargo proteins. Little is known about the mechanisms that lead to the proper targeting and assembly of these molecules into the sperm flagellum. The research proposed in this application will, for the first time, reveal the molecular basis of the escort of proteins to the site of flagellum assembly, and the structure/function relationships of a unique chaperone that is essential for normal spermiogenesis.
描述(申请人提供):精子的活力使精子能够到达卵子进行受精,正常的精子活力很大程度上取决于鞭毛的形成和功能。人们提出,一种细长的精子细胞特有的 manchette 在精子鞭毛的形成中发挥着核心作用。减数分裂表达蛋白 1 (MEIG1) 是调节 manchette 稳定性和精子鞭毛形成的关键蛋白。该蛋白被鉴定为精子相关抗原 16L (SPAG16L) 的结合伴侣,SPAG16L 是一种精子尾轴丝蛋白;它还结合 Parkin 共调控基因的蛋白质产物 (PACRG)。 Pacrg 缺陷小鼠的生殖表型与 Meig1 突变小鼠的生殖表型相似。 PACRG 在减数分裂后表达并定位于 manchette。 MEIG1 和 SPAG16L 存在于精母细胞的细胞质中。然而,这两种蛋白质在伸长的精子细胞中都会迁移到 manchette。 MEIG1 在 Pacrg 缺陷的伸长精子细胞中失去了其 manchette 定位。在 Meig1 缺陷小鼠中,SPAG16L 失去了 manchette 定位。这些观察结果表明 MEIG1 在蛋白质护送/靶向中发挥作用。 MEIG1仅由88个氨基酸组成,并且利用生物信息学工具未鉴定出任何功能域。它在体内被磷酸化,磷酸化可能会调节 MEIG1 功能,尽管这一点尚未确定。我们使用核磁共振 (NMR) 进行的初步研究表明,MEIG1 形成了一种独特的结构,为与其他蛋白质相互作用提供了大的表面积,并且一些氨基酸,包括芳香区和带电区域中的几个潜在磷酸化位点,可以形成蛋白质-蛋白质相互作用表面。本研究的长期目标是研究 MEIG1 复合物在哺乳动物精子鞭毛发生中的作用。我们提出三个目标:1)在体内和体外解剖SPAG16L/MEIG1/PACRG复合物; 2) 鉴定介导与 PACRG 和 SPAG16L 相互作用的 MEIG1 结构域; 3)。确定翻译后修饰在 MEIG1 功能中的作用。我们假设 MEIG1 作为伴侣,与多种蛋白质结合,维持 manchette 的完整性,并在精子鞭毛的组装中发挥作用。 PACRG 通过与 MEIG1 的特定结构域结合将 MEIG1 招募到 manchette,而 MEIG1 通过不同的结构域结合其他蛋白,例如 SPAG16L。结构域的突变/删除将减少或消除 MEIG1 与这些蛋白质的相互作用。 MEIG1 以不同的结合亲和力与 PACRG 和 SPAG16L 结合,以促进 MEIG1 与与 manchette 相关的 PACRG 对接并卸载其货物(例如,SPAG16L)。我们预计 MEIG1 在体内具有多个磷酸化氨基酸,磷酸化控制其与货物蛋白的亲和力。对于导致这些分子正确定位和组装到精子鞭毛中的机制知之甚少。本申请中提出的研究将首次揭示分子 蛋白质护送至鞭毛组装位点的基础,以及对正常精子发生至关重要的独特伴侣的结构/功能关系。

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 }}

Zhibing Zhang其他文献

Zhibing Zhang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('Zhibing Zhang', 18)}}的其他基金

Targeting the MEIG1/PACRG interaction for male contraception.
针对男性避孕的 MEIG1/PACRG 相互作用。
  • 批准号:
    10527627
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 17.64万
  • 项目类别:
Targeting the MEIG1/PACRG interaction for male contraception.
针对男性避孕的 MEIG1/PACRG 相互作用。
  • 批准号:
    10705689
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 17.64万
  • 项目类别:
Intraflagellar transport (IFT) and sperm formation
鞭毛内运输 (IFT) 和精子形成
  • 批准号:
    10596173
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 17.64万
  • 项目类别:
Intraflagellar transport (IFT) and sperm formation
鞭毛内运输 (IFT) 和精子形成
  • 批准号:
    10445709
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 17.64万
  • 项目类别:
The role of transcription factor S-SOX5 in male fertility and sperm flagella formation
转录因子S-SOX5在男性生育力和精子鞭毛形成中的作用
  • 批准号:
    9225891
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 17.64万
  • 项目类别:
Dissection of the structural basis of MEIG1 in assembling sperm flagella
剖析MEIG1组装精子鞭毛的结构基础
  • 批准号:
    8849469
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 17.64万
  • 项目类别:
Dissection of the structural basis of MEIG1 in assembling sperm flagella
剖析MEIG1组装精子鞭毛的结构基础
  • 批准号:
    8483624
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 17.64万
  • 项目类别:
Dissection of the structural basis of MEIG1 in assembling sperm flagella
剖析MEIG1组装精子鞭毛的结构基础
  • 批准号:
    9067160
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 17.64万
  • 项目类别:
Dissection of the structural basis of MEIG1 in assembling sperm flagella
剖析MEIG1组装精子鞭毛的结构基础
  • 批准号:
    8675898
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 17.64万
  • 项目类别:

相似国自然基金

PEDV变异株逃逸经典株中和抗体关键氨基酸位点的解析
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
聚氨基酸用于蛋白质翻译后修饰泛抗体的诱导与制备
  • 批准号:
    22105008
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    20 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
基于非天然氨基酸光交联的表位靶向抗体筛选及其应用研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    58 万元
  • 项目类别:
    面上项目
磷酸化组氨酸(pHis)的抗体富集、质谱鉴定及生物功能研究
  • 批准号:
    91953103
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    60.0 万元
  • 项目类别:
    重大研究计划
基于非天然氨基酸的蛋白质定点修饰方法研究及其在抗体药物研发中的应用
  • 批准号:
    21602235
  • 批准年份:
    2016
  • 资助金额:
    20.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

Anti-medin immunotherapy for vascular aging and related dementias
针对血管老化和相关痴呆的抗 Medin 免疫疗法
  • 批准号:
    10724869
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 17.64万
  • 项目类别:
Diagnostic aptamer reagents to develop multi-analyte blood test for pre-clinical, mild and moderate Alzheimer's disease
诊断适体试剂用于开发针对临床前、轻度和中度阿尔茨海默病的多分析物血液检测
  • 批准号:
    10597840
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 17.64万
  • 项目类别:
Multidomain Peptide Hydrogels as a Therapeutic Delivery Platform for Cancer Treatment
多域肽水凝胶作为癌症治疗的治疗传递平台
  • 批准号:
    10743144
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 17.64万
  • 项目类别:
Mechanism of Rotavirus Entry
轮状病毒侵入机制
  • 批准号:
    10592070
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 17.64万
  • 项目类别:
Advancing Development of Novel Immunotherapy for Chemotherapy-induced Peripheral Neuropathy (CIPN)
推进化疗引起的周围神经病变 (CIPN) 的新型免疫疗法的发展
  • 批准号:
    10588384
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 17.64万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了