基于冷冻电镜研究SWI/SNF染色质重塑复合体的结构与功能

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    31170694
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    65.0万
  • 负责人：
    蔡刚
  • 依托单位：
    中国科学技术大学
  • 学科分类：
    C0501.结构生物学
  • 结题年份：
    2015
  • 批准年份：
    2011
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2012-01-01 至2015-12-31

项目摘要

染色质结构的调控对于真核生物基因表达调控，细胞周期发展，DNA复制、重组和修复都具有至关重要的意义。SWI/SNF复合体是最重要的一类ATP依赖性的染色质重塑复合体，由13个亚基组成，分子量大约1.14 MDa；通过水解ATP提供能量改变核小体的位置和密度。目前对SWI/SNF各个亚基特定的生物学功能、精细结构及其如何改变核小体结构的分子机制还知之甚少。冷冻电镜(cryo-EM)是一种新型的结构生物学的技术和方法，可以捕捉生物大分子在接近生理条件下的不同构象的结构信息，进行生物学功能的动态研究。本课题将主要利用冷冻电镜三维重构技术，通过对酵母SWI/SNF复合体三维精细结构，亚基组成和分布及其如何与核小体、特异转录因子相互作用的深入研究，阐明SWI/SNF复合体改变调控染色质结构的分子机制，为干细胞分化与重新编程的改造提供指导信息。

结项摘要

染色质重塑复合物Swi/Snf具有显著的结构柔性，极大限制了冷冻电镜三维重构的分辨率。不断优化样品制备、精细构象分类的基础上，获得了Swi/Snf复合体10埃分辨率的冷冻电镜结构；细致分析了Swi/Snf复合体多个亚基缺失突变体的结构和及其对染色质重塑活性的影响；并结合交联－质谱（CX-MS）的实验数据，解析了亚基间的相互作用及其的模块架构。此外，三维重构了Swi/Snf复合体与核小体相互作用催化核小体重塑的多个中间状态的结构；揭示了Swi/Snf结合核小体、依靠自身结构柔性所推动的在核小体上形成DNAloop的分子机制（数据分析完成、文章撰写中）。

项目成果

期刊论文数量（2）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Structural flexibility and functional interaction of mediator Cdk8 module
中介Cdk8模块的结构灵活性和功能交互
  • DOI：
    10.1007/s13238-013-3069-y
  • 发表时间：
    2013-09
  • 期刊：
    Protein & Cell
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Sun, Qianqian;Sun, Qianqian;Cai, Gang;Cai, Gang
  • 通讯作者：
    Cai, Gang

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  • 通讯作者：
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  • 通讯作者：
    方震
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  • 期刊：
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  • 影响因子：
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  • 作者：
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  • 通讯作者：
    李悦
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    2018
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  • 通讯作者：
    蔡刚

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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

        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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