聚ADP核糖聚合酶的高通量检测及其生物医学应用研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    21775019
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    65.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    B0404.化学与生物传感
  • 结题年份:
    2021
  • 批准年份:
    2017
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2018-01-01 至2021-12-31

项目摘要

PARP-1 is the prototypical and founding member of the Poly (ADP-ribose) polymerase (PARP) family. It is an important mediator in physiological activities, occurrence and development of disease. The levels in normal and cancer cells and their change upon employed with drugs and/or PARP-inhibitor is important to diagnosis, treatment and prognosis of tumor. Firstly, sensitive, specific and label-free PARP-1 activity detection methods based on the specific interaction between PARP-1 and DNA and its PARylation will be developed. Secondly, high throughput SPR and fluorescence detection chips will be constructed by using microfluidics. Detection sensitivity, specificity and signal resolution will be improved by optimizing the captured efficiency from complex matrix, polymerization conditions, and the interactions between nano probes and the PAR. Thirdly, based on the above constructed high throughput detection strategy, PARP-1 activity in normal cells/tissues versus tumor cells/tissues will be detected. The correlation between their levels in nucleus, cytoplasm and the occurrences of tumors will be investigated extensively. When PARP-1 inhibitor are used or in conjunction with anti-cancer drugs, their level changes in nuclear versus cytoplasm will be monitored and be used to evaluate the development, treatment and prognosis of tumors. Based on these researches, a high throughput PARP-1 inhibitor screening strategy and the new drug research platform will be constructed.
PARP-1是一种聚ADP核糖聚合酶,其在正常细胞和肿瘤细胞中表达水平的差异、以及该差异在临床药物或PARP-1抑制剂共存时的变化对研究肿瘤的发生发展和疗效评价有重要意义。本项目拟利用PARP-1与DNA或其抗体之间的特异性相互作用以及催化合成聚腺苷二磷酸核糖(PAR)带有大量负电荷的特性,发展无标记、高灵敏和高特异性的PARP-1活性检测新方法;利用微流控芯片技术构建PARP-1高通量表面等离子体共振(SPR)和荧光检测的阵列芯片,研究复杂生物样品中PARP-1捕捉效率及其在芯片上的催化聚合性能以及PAR与金纳米棒、荧光分子间的相互作用,提高检测的时空分辨率和灵敏度;将该高通量方法用于细胞与药物或药物-抑制剂共存时PARP-1在肿瘤细胞核、细胞浆中的活性检测,研究其在正常组织与癌旁组织中的表达差异,阐述其表达水平在特定肿瘤发生中的关键作用,为肿瘤药物和抑制剂提供高通量筛查方法与研发平台。

结项摘要

聚ADP核糖聚合酶(PARPs)是一类存在于多数真核细胞中的蛋白质翻译后修饰酶。这个家族包含18种酶,其中PARP-1含量最高,是一种在正常生理活动和疾病的发生发展中都起关键作用的细胞功能调节剂。本项目主要研究PARP-1活性检测新方法以及其在生物医学应用研究中的应用。我们利用PARP-1催化合成聚ADP核糖链的特性,结合聚合链上带有大量负电荷的特性以及其含有大量磷酸根、大量ADP单体等特点,利用多种纳米材料和荧光探针等建立了多种PARP-1定量检测的电化学、荧光、化学发光以及细胞内荧光成像或基于LSPR效应的单颗粒成像等多种检测方法。以乳腺癌或卵巢癌正常细胞和肿瘤细胞为模型细胞,通过在细胞培养过程中添加如炎症治疗药物或抗肿瘤药物、PARP-1活性抑制剂等进行共培养,通过胞浆和核内PARP-1的活性和表达水平的检测,阐述了加药剂量、暴露时间等对胞浆、细胞核内PARP-1表达水平和活性的影响与作用规律;通过比较PARP-1在肿瘤细胞核、细胞浆及核浆共表达与相应的正常细胞或癌旁组织中的表达差异性,揭示了PARP-1表达水平和活性在特定肿瘤发生中的关键作用,建立了PARP-1抑制剂筛查的灵敏快速检测方法。

项目成果

期刊论文数量(31)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(1)
Dual Mode FEN1 Activity Detection Based on Nt.BstNBI Induced Tandem Signal Amplification
基于 Nt.BstNBI 诱导串联信号放大的双模式 FEN1 活动检测
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    Anal. Chem.
  • 影响因子:
    7.4
  • 作者:
    Wei Wei
  • 通讯作者:
    Wei Wei
Visual, Label-Free Telomerase Activity Monitor via Enzymatic Etching of Gold Nanorods
通过金纳米棒酶蚀刻进行可视化、无标记端粒酶活性监测
  • DOI:
    10.1021/acs.analchem.7602608
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    Analytical Chemistry
  • 影响因子:
    7.4
  • 作者:
    Yang Haitang;Liu Anran;Wei Min;Liu Yuanjian;Lv Bingjing;Wei Wei;Zhang Yuanjian;Liu Songqin
  • 通讯作者:
    Liu Songqin
Renewable electrochemical sensor for PARP-1 activity detection based on host-guest recognition
基于主客体识别的用于PARP-1活性检测的可再生电化学传感器
  • DOI:
    10.1016/j.bios.2019.111810
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    Biosensors and Bioelectronics
  • 影响因子:
    12.6
  • 作者:
    Zhou Xiaoyuan;Wang Chenchen;Wang Zhuang;Yang Haitang;Wei Wei;Liu Yong;Liu Songqin
  • 通讯作者:
    Liu Songqin
Fluorescent assay of FEN1 activity with nicking enzyme assisted signal amplification based on ZIF 8 for imaging in living cells
基于 ZIF 8 的切口酶辅助信号放大荧光测定 FEN1 活性,用于活细胞成像
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    Anal. Chem.
  • 影响因子:
    7.4
  • 作者:
    Wei Wei
  • 通讯作者:
    Wei Wei
Dual-mode detection of PARP-1 by fluorescence and chemiluminescence
荧光和化学发光双模式检测 PARP-1
  • DOI:
    10.1016/j.snb.2020.129288
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    Sensors and Actuators B: Chemical
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Ensheng Xu;Haitang Yang;Peng Li;Zhuang Wang;Yong Liu;Wei Wei;Songqin Liu
  • 通讯作者:
    Songqin Liu

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  • 通讯作者:
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  • 作者:
    陈蝶;卫伟
  • 通讯作者:
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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]
          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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