用磁镊单分子技术研究DNA与拓扑异构酶相互作用的机理

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    11104341
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    30.0万
  • 负责人：
    李伟
  • 依托单位：
    中国科学院物理研究所
  • 学科分类：
    A2013.软凝聚态与生物物理
  • 结题年份：
    2014
  • 批准年份：
    2011
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2012-01-01 至2014-12-31

项目摘要

DNA拓扑异构酶是广泛存于真核和原核生物细胞内的一类重要的酶，该酶能够催化DNA的断裂和结合而调控DNA的拓扑结构。本项目计划运用磁镊单分子实验设备并结合原子力显微镜和快速反应-停流等设备，对拓扑异构酶改变DNA拓扑结构的动力学过程开展相关研究，分别从单个酶和两个酶结合DNA底物并改变DNA结构的动力学过程，深入探讨拓扑异构酶的分子机理，并且研究酶之间的相互作用对单个酶工作过程的影响。同时，引入拓扑异构酶抑制剂，分析抑制剂药物小分子对拓扑异构酶功能影响的分子机制。本项目通过系统研究单个和两个拓扑异构酶与DNA的相互作用以及药物小分子对这种作用的影响，加深人们对拓扑异构酶工作机制的理解，并且对拓扑异构酶之间的相互作用和影响有一个新的认识。

结项摘要

DNA的拓扑结构在生命的过程中起到至关重要的作用，本项目的开展主要利用磁镊单分子设备，对DNA的拓扑结构的变化动力学进行定量的跟踪分析，在此基础上开展DNA的拓扑异构酶的工作机制的探索。首先，我们系统的研究了DNA特殊的面包圈的拓扑结构。利用磁镊，我们对扭力受限的DNA的凝聚成面包圈的动力学进行了跟踪，实验表明，DNA分子凝聚到一定阶段后，就会到达一个平衡态。理论上，我们发展了Kulic的模型，定量计算了DNA的扭力对DNA凝聚的影响，相关结果表明扭力能够调节系统自发寻找到平衡态，并从理论上预测了平衡的具体位置，这些结果和实验结果相符合。在此基础上，为了展示DNA形成面包圈结构的具体过程，我们构建了可以同时连接两个微球的DNA样品，通过同时跟踪DNA长度和转动的变化，反应出DNA面包圈结构形成的复杂的过程，通过粗粒化的布朗动力学模拟了DNA面包圈结构形成的动力学过程，揭示了DNA面包圈形成的复杂和细致的拓扑结构。G四联体DNA是另外一种重要的DNA结构，G四联体主要存在于染色体端粒中，在调节基因表达和维持基因稳定等生物过程中扮演着重要的角色。利用磁镊单分子设备研究了G四联体在外力作用下的折叠和去折叠的动力学，观察到了G四联体的中间态G三联体。这个工作第一次清晰的表明G三联体是G四联体折叠路径中必然经历的中间态，结束了人们关于G四联体折叠路径的争议。这些工作，为我们研究DNA拓扑异构酶的工作机制打下了坚实的基础。

项目成果

期刊论文数量（8）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Are coiled-coils of dimeric kinesins unwound during their walking on microtubule?
二聚体驱动蛋白的卷曲螺旋在微管上行走时是否解开？
  • DOI：
    10.1371/journal.pone.0036071
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    PloS one
  • 影响因子：
    3.7
  • 作者：
    Duan ZW;Xie P;Li W;Wang PY
  • 通讯作者：
    Wang PY
Effects of oxaliplatin on DNA condensation
奥沙利铂对 DNA 凝聚的影响
  • DOI：
    10.1007/s11433-014-5588-9
  • 发表时间：
    2014-08
  • 期刊：
    Science China Physics,Mechanics & Astonomy
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Ju HaiPeng;Zhang HongYan;Li Wei;Wang PengYe
  • 通讯作者：
    Wang PengYe
H3.3 actively marks enhancers and primes gene transcription via opening higher-ordered chromatin.
H3.3 通过打开高阶染色质主动标记增强子并启动基因转录
  • DOI：
    10.1101/gad.222174.113
  • 发表时间：
    2013-10-01
  • 期刊：
    Genes & development
  • 影响因子：
    10.5
  • 作者：
    Chen P;Zhao J;Wang Y;Wang M;Long H;Liang D;Huang L;Wen Z;Li W;Li X;Feng H;Zhao H;Zhu P;Li M;Wang QF;Li G
  • 通讯作者：
    Li G
Elastic response and length change of single DNA molecules induced by a combination of cisplatin and transplatin
顺铂和转铂联合诱导的单个DNA分子的弹性响应和长度变化
  • DOI：
    10.1103/physreve.85.021918
  • 发表时间：
    2012-02-22
  • 期刊：
    PHYSICAL REVIEW E
  • 影响因子：
    2.4
  • 作者：
    Li, Wei;Sun, Zhi-Qiang;Wang, Peng-Ye
  • 通讯作者：
    Wang, Peng-Ye
Oxaliplatin and its enantiomer induce different condensation dynamics of single DNA molecules.
奥沙利铂及其对映体诱导单个 DNA 分子的不同缩合动力学
  • DOI：
    10.1371/journal.pone.0071556
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    PloS one
  • 影响因子：
    3.7
  • 作者：
    Zhang HY;Liu YR;Ji C;Li W;Dou SX;Xie P;Wang WC;Zhang LY;Wang PY
  • 通讯作者：
    Wang PY

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：
    {{ item.journal_name }}
  • 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.authors }}

数据更新时间：{{ monograph.updateTime }}

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

数据更新时间：{{ sciAawards.updateTime }}

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

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

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

数据更新时间：{{ patent.updateTime }}

其他文献

基于特征族群语义扩散核的半监督农业文本分类
  • DOI：
    10.13698/j.cnki.cn36-1346/c.2018.03.016
  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
    赣南师范大学学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    李伟;汪廷华;郑惠宁
  • 通讯作者：
    郑惠宁
利用GRACE反演陕甘晋高原地下水储量变化
  • DOI：
    10.13474/j.cnki.11-2246.2018.0026
  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
    测绘通报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    谢小伟;许才军;龚正;李伟
  • 通讯作者：
    李伟
缩放型喷嘴空化射流空泡云演化规律的试验研究
  • DOI：
    10.3969/j.issn.1674-8530.19.0002
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    排灌机械工程学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    李伟;张文全;施卫东;杨勇飞;曹卫东
  • 通讯作者：
    曹卫东
Wire electrochemical machining with axial electrolyte flushing for titanium alloy
钛合金轴向电解液冲洗线材电化学加工
  • DOI：
    10.1016/j.cja.2012.12.026
  • 发表时间：
    2013-02
  • 期刊：
    Chinese Journal of Aeronautics
  • 影响因子：
    5.7
  • 作者：
    曲宁松;房晓龙;李伟;曾永彬;朱荻
  • 通讯作者：
    朱荻
Sourcing strategy of original equipment manufacturer with quality competition
质量竞争的原始设备制造商采购策略
  • DOI：
    10.1111/deci.12413
  • 发表时间：
    2019-08
  • 期刊：
    Decision Sciences
  • 影响因子：
    5.5
  • 作者：
    李伟;陈静;陈滨桐
  • 通讯作者：
    陈滨桐

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI：
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间：
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊：
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子：
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者：
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败，请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题，我已根据课题信息分析并撰写以下内容，帮您拓宽课题思路：

AI项目思路

AI技术路线图

李伟的其他基金

MeCP2染色质纤维动态结构及Rett综合症分子机制的探究
  • 批准号：
    11874414
  • 批准年份：
    2018
  • 资助金额：
    64.0 万元
  • 项目类别：
    面上项目
核小体结构的组装动力学:单分子磁镊技术的新探索
  • 批准号：
    11474346
  • 批准年份：
    2014
  • 资助金额：
    90.0 万元
  • 项目类别：
    面上项目

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号：
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份：
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额：
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别：
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号：
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份：
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额：
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别：
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者：{{ showInfoDetail.author }}

知道了

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]
关闭
close
客服二维码