天蓝色链霉菌中一种DNA硫化修饰依赖型限制系统的发现和功能研究

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    30970080
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    35.0万
  • 负责人：
    贺新义
  • 依托单位：
    上海交通大学
  • 学科分类：
    C0104.微生物遗传与生物合成
  • 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

变铅青链霉菌dnd基因簇编码的蛋白可以将DNA双链特异位点的磷酸二酯键骨架上的P-OH变成P-SH，从而导致DNA在电泳过程中降解；本研究前期发现：DNA磷硫酰化修饰后，在体内可以被近缘的天蓝色链霉菌限制进入，限制的频率至少可以达到1000倍以上，通过生物信息学分析和缺失突变分析，一个可以自发环出的基因组岛编码了这种修饰依赖型的限制系统，有别于所有以前发现的IV型限制系统的是：这是第一例限制DNA骨架修饰而非碱基上修饰。我们将对这个基因组岛上的可能的限制蛋白进行敲除，异源表达并观察对硫化修饰DNA限制性的影响；在大肠杆菌中表达纯化蛋白，鉴定其识别和生化切割位点，并比较其在电泳条件下化学切割的异同；最后，对这个蛋白进行结晶，以期对其结构进行解析，为其功能提供理论上的证据。

结项摘要

模式链霉菌天蓝色链霉菌M145不仅对不同类型的甲基化DNA具有很强的限制性，本研究发现它对新型的DNA磷硫酰化修饰限制也很强。通过比较基因组学的研究发现，一个16.9kb的基因岛上的基因sco4631被敲除之后，突变株不再限制磷硫酰化DNA。在大肠杆菌中表达该蛋白，纯化后的蛋白不仅可以切割磷硫酰化的DNA，同时还可以切割被Dcm修饰过的DNA，但是这种切割需要Mn2+存在。后一种活性通过体内试验也得到了验证。通过footprinting试验，我们鉴定了该蛋白识别甲基化和磷硫酰化DNA的优先位点，同时，通过末端克隆鉴定了这个异常限制酶切割这两种类型修饰DNA的精确位点,相关工作发表在2010年12月《PLoS Genetics》上。审稿人称这是一个开创新时代的 (epoch-making)发现。目前，Sco4631晶体已经拿到，但是，多次X-光衍射图的分辨率都在3埃以上，目前还没有办法对其结构进行解析，后续工作正在努力进行。

项目成果

期刊论文数量（3）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
ICEberg: a web-based resource for integrative and conjugative elements found in Bacteria.
ICEberg：细菌中发现的整合和共轭元素的网络资源
  • DOI：
    10.1093/nar/gkr846
  • 发表时间：
    2012-01
  • 期刊：
    Nucleic acids research
  • 影响因子：
    14.9
  • 作者：
    Bi D;Xu Z;Harrison EM;Tai C;Wei Y;He X;Jia S;Deng Z;Rajakumar K;Ou HY
  • 通讯作者：
    Ou HY
Cleavage of phosphorothioated DNA and methylated DNA by the type IV restriction endonuclease ScoMcrA.
IV 型限制性内切酶 ScoMcrA 对硫代磷酸化 DNA 和甲基化 DNA 的切割
  • DOI：
    10.1371/journal.pgen.1001253
  • 发表时间：
    2010-12-23
  • 期刊：
    PLoS genetics
  • 影响因子：
    4.5
  • 作者：
    Liu G;Ou HY;Wang T;Li L;Tan H;Zhou X;Rajakumar K;Deng Z;He X
  • 通讯作者：
    He X
The role of Tet3 DNA dioxygenase in epigenetic reprogramming by oocytes
Tet3 DNA 双加氧酶在卵母细胞表观遗传重编程中的作用
  • DOI：
    10.1038/nature10443
  • 发表时间：
    2011-09-29
  • 期刊：
    NATURE
  • 影响因子：
    64.8
  • 作者：
    Gu, Tian-Peng;Guo, Fan;Xu, Guo-Liang
  • 通讯作者：
    Xu, Guo-Liang

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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。

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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。
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