蛋白质聚集的动力学机制及其转换

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    30970559
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    30.0万
  • 负责人：
    闫永彬
  • 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

蛋白质聚集问题是是蛋白质科学和分子医学领域内的一个重要问题和热点之一。聚集过程中具有细胞毒性的中间体的形成和积累会受到热力学和动力学机制的综合影响。理论上，聚集体的形成过程主要存在两种基本的动力学模型：成核依赖的聚集模型和等链聚集模型。对蛋白质聚集动力学机制的研究目前主要集中在成核依赖的动力学机制上，这一方面是因为该机制与疾病密切相关，另一方面也因为被发现符合等链聚集模型的蛋白体系很少而无法开展详尽的研究。本项目在前期探索的基础上，将重点解决以下几个关键科学问题：1）建立核糖核酸酶聚集的等链聚集模型；2）通过蛋白水解促使聚集动力学机制的转换，研究其转换的分子和结构基础；3）筛选促使动力学机制改变或转换的其它病理条件；4）探索动力学机制转换的一般性。通过对两种动力学模型的动力学常数和关键中间体的结构特征，可以提供一个全新的角度来阐释成核依赖模型的物理化学本质和其在疾病发生发展中的作用。

结项摘要

蛋白质聚集问题是是蛋白质科学和分子医学领域内的一个重要问题和热点之一。聚集过程中具有细胞毒性的中间体的形成和积累会受到热力学和动力学机制的综合影响。理论上，聚集体的形成过程主要存在两种基本的动力学模型：成核依赖的聚集模型和等链聚集模型，而成核依赖的动力学机制与疾病密切相关。本项目通过选择经典模型蛋白和与疾病相关的蛋白，采用生物物理和生物化学研究手段，取得了以下成果：1）研究了脱氧核糖核酸酶A、poly(A)专一性核糖核酸酶和多个晶状体蛋白家族成员的聚集机制，并给出了相应的动力学机制模型； 2）研究了金属离子、蛋白质水解、氧化还原条件和遗传突变等病理因素对蛋白质聚集动力学的改变，对多个晶状体蛋白遗传突变导致先天性白内障的机理给出了新的线索。特别是，我们发现晶状体蛋白突变体的异常水解在聚集动力学常数的改变中起着重要作用，会极大地增强蛋白质的聚集倾向；3）研究了蛋白质聚集相关的结构因素和动态特性，提出分子内伴侣（intramolecular chaperones）可能是广泛存在于蛋白质中的一种抵抗聚集途径的普遍机制，而一些聚集相关疾病的发生可能会于分子内伴侣的功能失效相关。本项目已经按期按计划完成全部研究内容，项目执行期间共发表学术论文12篇，其中大部分论文发表在Human Mutation, Journal of Biological Chemistry, Biophysical Journal, BBA-Molecular Basis of Disease等本学科专业优秀的学术期刊上。

项目成果

期刊论文数量（12）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Isoenzyme-specific thermostability of human cytosolic creatine kinase
人胞质肌酸激酶的同工酶特异性热稳定性
  • DOI：
    10.1088/1361-6668/aa68ab
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    International Journal of Biological Macromolecules
  • 影响因子：
    8.2
  • 作者：
    Gao; Yan-Song;Zhao; Tong-Jin;Chen; Zhe;Li; Chang;Wang; Yin;Yan; Yong-Bin;Zhou; Hai-Meng
  • 通讯作者：
    Hai-Meng
Two Distinct States of Escherichia coli Cells That Overexpress Recombinant Heterogeneous beta-Galactosidase
过表达重组异质 β-半乳糖苷酶的大肠杆菌细胞的两种不同状态
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    Journal of Biological Chemistry
  • 影响因子：
    4.8
  • 作者：
    Zhao; Yun;He; Wei;Liu; Wei-Feng;Liu; Chun-Chun;Feng; Li-Kui;Sun; Lei;Yan; Yong-Bin;Hang; Hai-Ying
  • 通讯作者：
    Hai-Ying
Effects of congenital cataract mutation R116H on alpha A-crystallin structure, function and stability
先天性白内障突变R116H对αA-晶状体蛋白结构、功能和稳定性的影响
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    Biochimica et Biophysica Acta-Proteins and Proteomics
  • 影响因子：
    3.2
  • 作者：
    Pang; Min;Su; Jing-Tan;Feng; Shan;Tang; Zhi-Wei;Gu; Feng;Zhang; Meng;Ma; Xu;Yan; Yong-Bin
  • 通讯作者：
    Yong-Bin
The Congenital Cataract-Linked G61C Mutation Destabilizes gamma D-Crystallin and Promotes Non-Native Aggregation
先天性白内障相关的 G61C 突变破坏了 γ D-晶状体蛋白的稳定性并促进非天然聚集
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    PLos One
  • 影响因子：
    3.7
  • 作者：
    Zhang; Wang;Cai; Hong-Chen;Li; Fei-Feng;Xi; Yi-Bo;Ma; Xu;Yan; Yong-Bin
  • 通讯作者：
    Yong-Bin
Increasing βB1-crystallin sensitivity to proteolysis caused by the congenital cataract-microcornea syndrome mutation S129R
先天性白内障小角膜综合征突变 S129R 引起的βB1-晶状体蛋白对蛋白水解的敏感性增加
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    Biochimica et Biophysica Acta-Molecular Basis of Disease
  • 影响因子：
    6.2
  • 作者：
    Wang S.;Zhao W.-J.;Liu H.;Gong H.;Yan Y.-B.
  • 通讯作者：
    Yan Y.-B.

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其他文献

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  • 通讯作者：
    闫永彬
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  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    病毒学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    郑海涛;任献青;闫永彬;马淑霞;陈文霞;李向峰;孙晓旭;韩姗姗;丁樱;袁斌
  • 通讯作者：
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搜风愈喘方对哮喘大鼠血清和肺泡灌洗液中VEGF表达的影响
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  • 作者：
    张勇;闫永彬
  • 通讯作者：
    闫永彬

其他文献

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闫永彬的其他基金

脱腺苷酸酶参与细胞应激调控的机制研究
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蛋白质的稳定性与聚集
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相似国自然基金

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  • 批准号：
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  • 批准年份：
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相似海外基金

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AI项目解读示例

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

        graph TD
          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]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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