c-di-GMP调控蓝细菌Anabaena sp. PCC7120异形胞发育的分子机制研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    31800033
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    25.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    C0103.微生物组学与代谢
  • 结题年份:
    2021
  • 批准年份:
    2018
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2019-01-01 至2021-12-31

项目摘要

c-di-GMP as a second messenger regulates a variety of important physiological functions in bacteria, which enable them to adapt quickly to the environmental changes. But, till now, the molecular regulatory mechanisms of c-di-GMP remain poorly understood. Although c-di-GMP has been reported to control cell motility, cell aggregation and heterocyst differentiation in cyanobacteria, the specific molecular mechanisms are still not clear. In this project, we will focus on the studies of molecular mechanism of heterocyst development regulated by c-di-GMP in the cyanobacteria Anabaena sp. PCC7120. To achieve this, specific relationship between intracellular c-di-GMP level and heterocyst differentiation was firstly established by analyzing the phenotype of strains which make either a higher, or lower, than normal levels of c-di-GMP, combined with the introduction of a c-di-GMP biosensor which based on fluorescence resonance energy transfer. Secondly, Pull-Down assay, Mass spectrometry technology, ITC analysis and phenotype analysis of the deletion mutant strains will be used to screen c-di-GMP receptor related to heterocyst development. Finally, the regulator targets of c-di-GMP receptors in the signaling pathways will be identified by transcriptomics and proteomics analysis, and the relationship between c-di-GMP, c-di-GMP receptors and their targets will be defined by ITC, EMSA and protein cross-linking and other technological means. Based on these findings, we will elucidate the molecular mechanisms on c-di-GMP signaling in heterocyst development, which will deepen the understanding of the regulatory model of heterocyst differentiation in cyanobacteria, and expand the scope of c-di-GMP regulation on bacterial physiology.
第二信使c-di-GMP参与调节细菌多种重要生理功能,但关于c-di-GMP调控机制的报道不多。已有的研究表明c-di-GMP参与调控蓝细菌细胞的运动力、细胞聚集和异形胞分化,但是调控的分子机制尚不清楚。本项目将围绕c-di-GMP调控Anabaena sp. PCC7120异形胞发育的分子机制展开研究。首先通过构建超表达菌株及导入基于FRET的c-di-GMP生物传感器确定c-di-GMP水平与异形胞分化的关系;其次通过Pull-Down、质谱、ITC和缺失突变体表型分析等手段,筛选与异形胞发育有关的c-di-GMP受体;最后通过转录组学和蛋白组学分析找到c-di-GMP信号通路中受c-di-GMP受体调控的靶蛋白,并运用ITC、EMSA、蛋白交联等技术研究调控的分子机制。该研究成果将加深对蓝细菌异形胞分化发育调控模式的认识,扩展c-di-GMP调控细菌生理功能的范围。

结项摘要

第二信使c-di-GMP参与调控细菌多种重要生理活动,但关于c-di-GMP调控机制的报道不多。已有研究表明c-di-GMP参与调控蓝细菌细胞的运动力、细胞聚集、异形胞分化等,但是分子机制尚不清楚。蓝细菌Anabaena sp. PCC7120(Anabaena)中有16个负责c-di-GMP代谢的基因,本项目从c-di-GMP代谢基因突变株∆cdgSH和∆cdgS缺氮条件下异形胞发育异常这一表型出发,综合多学科手段开展了c-di-GMP调控Anabaena异形胞发育分子机制的研究。研究结果表明:首先,Anabaena胞内c-di-GMP 稳态平衡是缺氮时异形胞正常发育的关键;其次,Anabaena中参与异形胞发育的c-di-GMP水平主要由c-di-GMP代谢酶CdgSH和CdgS维持;CdgSH为双功能酶,但主要表现为降解酶活性,CdgS为合成酶,两者在异形胞分化的不同阶段调控胞内c-di-GMP水平。最后,c-di-GMP信号通过不同的途径调控异形胞发育,c-di-GMP水平降低时信号通过新筛选到的c-di-GMP受体CdgR首先调控细胞尺寸变化,进而影响了异形胞发育。该项目确定了c-di-GMP水平变化与Anabaena异形胞发育的关系;找到了胞内调控c-di-GMP水平进而影响异形胞发育的关键基因;发现Anabaena胞内c-di-GMP水平通过不同的信号途径调控异形胞发育;并初步阐明胞内c-di-GMP水平调控异形胞发育的分子机制;加深了对蓝细菌异形胞分化发育调控模式的认识;扩展了对 c-di-GMP信号传导途径领域的了解;同时也确立了一个在微生物领域具有普遍意义的新的研究方向,即蓝细菌细胞尺寸调控。

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)
HetF Protein Is a New Divisome Component in a Filamentous and Developmental Cyanobacterium
HetF 蛋白是丝状和发育蓝藻中的新分裂体成分
  • DOI:
    10.1128/mbio.01382-21
  • 发表时间:
    2021-08-31
  • 期刊:
    mBio
  • 影响因子:
    6.4
  • 作者:
    Xing WY;Liu J;Wang ZQ;Zhang JY;Zeng X;Yang Y;Zhang CC
  • 通讯作者:
    Zhang CC
c-di-GMP Homeostasis Is Critical for Heterocyst Development in Anabaena sp. PCC 7120
c-di-GMP 稳态对于鱼腥藻异囊发育至关重要。
  • DOI:
    10.3389/fmicb.2021.793336
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    Front Microbiol
  • 影响因子:
    5.2
  • 作者:
    Huang M;Zhang JY;Zeng X;Zhang CC
  • 通讯作者:
    Zhang CC

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

吸入细颗粒物通过Arp2/3复合体影响慢性阻塞性肺疾病肺泡巨噬细胞吞噬功能的可能机制研究
  • DOI:
    10.3760/cma.j.issn.1001-0939.2019.12.006
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    中华结核和呼吸杂志
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    霍少娟;胡悦;曾晓丽;包海荣;刘晓菊
  • 通讯作者:
    刘晓菊
磷脂酰肌醇3-激酶δ-Ras同源基因家族成员A通路在慢性阻塞性肺疾病小鼠肺泡巨噬细胞吞噬功能障碍中的作用
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    中华结核和呼吸杂志
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    胡淑婷;夏强;曾晓丽;包海荣;刘晓菊
  • 通讯作者:
    刘晓菊
TLR4-PI3K-Rac1 通路对巨噬细胞骨架 及吞噬功能的影响
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    中华医学杂志
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    李飞;陈金丽;曾晓丽;包海荣;刘晓菊
  • 通讯作者:
    刘晓菊
香烟烟雾对慢性阻塞性肺疾病患者单核细胞源性巨噬细胞吞噬功能的影响
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    中华医学杂志
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    庞琪;刘晓菊;施凯;曾晓丽;包海荣
  • 通讯作者:
    包海荣
不同吸痰时机吸痰效果比较的Meta分析
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    中国呼吸与危重监护杂志
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    霍少娟;田金徽;曾晓丽;李飞;周琳琳;苏艳;刘晓菊
  • 通讯作者:
    刘晓菊

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

曾晓丽的其他基金

第二信使c-di-GMP介导的光调控蓝细菌Anabaena sp. PCC 7120细胞尺寸的分子机制研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    54 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