C-端结构域在PARN型脱腺苷酸酶分子调控中的作用研究

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基本信息

  • 批准号：
    30900251
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    20.0万
  • 负责人：
    刘伟丰
  • 依托单位：
    清华大学
  • 学科分类：
    C0505.蛋白质、多肽与酶生物化学
  • 结题年份：
    2012
  • 批准年份：
    2009
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2010-01-01 至2012-12-31

项目摘要

在mRNA水平上研究基因表达调控是揭示细胞生理代谢过程的核心问题之一。PARN是高等生物中降解mRNA poly(A)尾巴的最主要的酶，参与了众多的重要生理过程，如卵母细胞的成熟、早期胚胎发育、细胞周期的调控、对激素的应答以及对营养状态的应答等。PARN是一个多亚基多结构域蛋白，在体内受到多种生理因素的多层次调控，但对其调控机制了解很少。我们的前期研究表明其C-端结构域（CTD）可能在PARN分子调控中起重要作用，但序列分析表明CTD的规则二级结构含量很少。本项目将通过构建缺失和点突变体，采用酶促反应动力学、光谱学、免疫共沉淀、细胞定位等实验,回答以下几个关键科学问题：（1）CTD的结构特征；（2）磷酸化和蛋白质相互作用诱导CTD的结构变化；（3）CTD结构变化与PARN生理功能调控之间的关系。本项目的研究成果将为深入了解PARN的生理功能提供线索。

结项摘要

在mRNA水平上研究基因表达调控是揭示细胞生理代谢过程的核心问题之一。PARN是高等生物中降解mRNA poly(A)尾巴的最主要的酶，参与了众多的重要生理过程，如卵母细胞的成熟、早期胚胎发育、细胞周期的调控、对激素的应答以及对营养状态的应答等。PARN是一个多亚基多结构域蛋白，在体内受到多种生理因素的多层次调控，但对其调控机制了解很少。我们的前期研究表明其C-端结构域（CTD）可能在PARN分子调控中起重要作用，但序列分析表明CTD的规则二级结构含量很少。本项目通过构建缺失和点突变体，采用酶促反应动力学、光谱学、免疫共沉淀、细胞定位等实验,取得了一下研究成果：（1）通过光谱学鉴定，发现CTD的结构特征属于天然没有有序结构的区域（intrinsically disordered region）；（2）研究发现pH、温度、离子强度和磷酸化等条件对CTD的二级结构没有显著影响，TFE可以诱导有序二级结构的形成。离子强度对CTD的三级结构有影响，暗示CTD上具有钾离子的结合位点；（3）通过细胞定位实验，发现CTD上的核定位序列介导了PARN的入核。通过免疫共沉淀实验，发现CTD介导了PARN的蛋白质相互作用。总之，本项目的研究结果表明，CTD可能通过与其它蛋白相互作用时的结构变化来介导PARN的蛋白质相互作用，从而调控PARN的功能。本项目的研究成果为进一步探索PARN的生理功能提供线索。

项目成果

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专著数量（0）
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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
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          J --> K[研究结论与未来方向]
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