利用结构生物学方法研究组蛋白甲基化调控的分子机制和功能研究

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基本信息

  • 批准号：
    90919043
  • 项目类别：
    重大研究计划
  • 资助金额：
    60.0万
  • 负责人：
    陈忠周
  • 依托单位：
    中国农业大学
  • 学科分类：
    C0603.表观遗传调控
  • 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

组蛋白甲基化和去甲基化是表观遗传学中的一种重要调控方式, 参与基因转录调控、异染色质形成、基因印记和X 染色体失活等重要生理过程，组蛋白甲基化状态的异常涉及到多种肿瘤的发生，如前列腺癌等。这一领域已成为国际上最热点的研究方向之一。然而目前对组蛋白甲基化调控蛋白的分子机制和功能了解很有限，明显制约了人们对表观遗传的深入了解和重大疾病的药物开发。在实验室的前期研究工作基础上，本项目将从蛋白质晶体学角度研究组蛋白甲基化识别和去甲基化的分子基础及其功能，深入分析不同位点的选择性识别和催化反应机制，探讨其与DNA甲基化的相互作用及其在表观调控中的功能。通过解析新的甲基化调控蛋白及其复合物的结构，寻找合适的抑制剂和药物前体，为开发药物、治疗肿瘤和癌症等指明方向。本项目将对进一步深入了解表观遗传现象、研究组蛋白甲基化对基因活性和蛋白质表达的调控、设计新型药物和治疗癌症具有重要的意义

结项摘要

组蛋白甲基化和去甲基化是表观遗传学中的一种重要调控方式, 参与基因转录调控、异染色质形成、基因印记和X 染色体失活等重要生理过程，组蛋白甲基化状态的异常涉及到多种肿瘤的发生，如前列腺癌等。这一领域已成为国际上最热点的研究方向之一。然而目前对组蛋白甲基化调控蛋白的分子机制和功能了解很有限，明显制约了人们对表观遗传的深入了解和重大疾病的药物开发。. 本项目从蛋白质晶体学和生物化学角度研究PHF8、LSD2、JMJD2d等多个组蛋白去甲基化酶及其复合物相关蛋白的结构与功能。本项目取得一些富有意义的成果：在Cell Research（2篇）, Structure 等国际著名杂志上发表研究论文3 篇，培养高素质的研究生7人。揭示了组蛋白去甲基化酶如何选择性识别不同甲基化位点和不同数量甲基化的组蛋白的机制及其新的功能和突变体致病的基本原理。本项目将对进一步深入了解表观遗传现象、研究组蛋白甲基化对基因活性和蛋白质表达的调控、设计新型药物和治疗癌症具有重要的意义。

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（5）
专利数量（0）
Structural insights into a novel histone demethylase PHF8
新型组蛋白去甲基化酶 PHF8 的结构见解
  • DOI：
    10.1038/cr.2010.8
  • 发表时间：
    2010-01
  • 期刊：
    Cell Research
  • 影响因子：
    44.1
  • 作者：
    Yu, Lin;Gong, Weimin;Chen, Zhongzhou;Wang, Yang;Huang, Shuo;Wang, Jianjun;Deng, Zengqin;Zhang, Qi;Wu, Wei;Zhang, Xingliang;Liu, Zhao
  • 通讯作者：
    Liu, Zhao
Structure-function analysis reveals a novel mechanism for regulation of histone demethylase LSD2/AOF1/KDM1b
结构功能分析揭示了组蛋白去甲基化酶LSD2/AOF1/KDM1b调节的新机制
  • DOI：
    10.1038/cr.2012.177
  • 发表时间：
    2012-12
  • 期刊：
    Cell Research
  • 影响因子：
    44.1
  • 作者：
    陈忠周
  • 通讯作者：
    陈忠周

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  • 发表时间：
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  • 期刊：
    生物物理学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    邓增钦;刘钊;张琦;陈忠周
  • 通讯作者：
    陈忠周
人PHF8蛋白的原核表达、纯化与结晶
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    基础医学与临床
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    余琳;刘音;黄硕;陈忠周;汪洋
  • 通讯作者：
    汪洋

其他文献

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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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