DNA-PKcs与SIK2相互作用在放射损伤细胞有丝分裂灾变中的作用及机制研究

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基本信息

项目摘要

DNA-dependent protein kinase catalytic subunit (DNA-PKcs) plays a significant role in the process of non-homologous end-joining (NHEJ) repair, which is one of the major pathways for the IR-induced DSBs in mammalian cells. Cells that lack or have inactive DNA-PKcs have defects in repairing DSBs, disordered regulation of mitotic progress,which could even lead to mitotic catastrophe. Therefore, identifying the upstream and downstream regulators of DNA-PKcs and recognizing their functions have great significance in understand the repairing mechanism of IR-induced DNA damage. In our previous experiments, the salt-inducible kinase 2 (SIK2) was identified to have interaction with DNA-PKcs by the yeast two-hybridization assay. It was reported that SIK2 was located at centrosome, played a key role in the initiation of mitosis, could phosphorylate the centrosome linker protein, C-Nap1. Overexpression of SIK2 induced centrosome splitting and depletion of SIK2 delayed mitotic progression. Recently we also found DNA-PKcs played roles in regulating mitotic progression of IR-induced cell, stabilizing spindle and centrosome. In our previous study, the interaction of SIK2 and DNA-PKcs has been identified by GST-pulldown assay and Co-IP. In this study we plan to elucidate how DNA-PKcs interacts with SIK2 and whether their interaction would functions in centrosome separation,spindle stability and mitotic progression post irradiation. Moreover whether the disruption of their interaction would lead to mitotic catastrophe post irradiation will be determined. Together with all these, The roles of the interaction of SIK2 and DNA-PKcs in G2/M arrest, spindle structure, mitotic progress and mitotic catastrophe post irradiationwill be ascertained, which will extend our understanding in molecular mechanism of cell radiosensitivity,and also provide us theoretical basis of SIK2 as the potential molecalar target for therapy in cancer.
DNA-PKcs不仅在电离辐射诱导的DNA双链断裂损伤修复中有关键作用,还具有调节电离辐射损伤细胞的有丝分裂进程和中心体与纺锤体稳定的功能,SIK2是最近报导的另一调控中心体分离和双极纺锤体形成的分子。我们前期研究发现DNA-PKcs与SIK2有相互作用,二者是否协同调节电离辐射损伤细胞的有丝分裂进程反应及机制值得关注。本课题就DNA-PKcs与SIK2相互作用方式,及其相互作用在放射损伤细胞的纺锤体结构稳定和G2/M检查点功能的作用,其缺失是否引起放射损伤细胞有丝分裂灾变进行深入探讨。通过本课题的研究不仅可以阐明DNA-PKcs与SIK2参与有丝分裂灾变的分子机制,而且为传统化疗药物有耐药性的肿瘤的治疗开辟了新的途径,有望成为开发新抗癌药物的分子靶向目标。

结项摘要

DNA-PKcs不仅在电离辐射诱导的DNA双链断裂损伤修复中有关键作用,还具有调节电离辐射损伤细胞的有丝分裂进程和中心体与纺锤体稳定的功能,SIK2是最近报导的另一调控中心体分离和双极纺锤体形成的分子。我们前期研究发现DNA-PKcs与SIK2有相互作用,二者是否协同调节电离辐射损伤细胞的有丝分裂进程反应及机制值得关注。本课题拟就DNA-PKcs与SIK2相互作用方式,及其相互作用在放射损伤细胞的纺锤体结构稳定和G2/M检查点功能的作用,其缺失是否引起放射损伤细胞有丝分裂灾变进行深入探讨。. 本课题首先明确SIK2敲低, 正如DNA-PKcs敲低一样,均能诱发辐射诱导的细胞有丝分裂灾变,且DNA-PKcs通过与SIK2互作用调节放射损伤细胞有丝分裂灾变。然后证明了γ射线不能影响SIK2与DNA-PKcs的相互作用,DNA-PKcs通过APC/Cdc20途径调控SIK2的降解来调节放射损伤细胞有丝分裂灾变。此外课题还明确了SIK2敲低引起放射损伤细胞G2/M期阻滞,SIK2能参与辐射诱发的DNA损伤修复。SIK2的DNA损伤修复能力在Cre-LoxP重组酶系统构建的SIK2基因敲除(SIK+/-)小鼠中得到证实,SIK2基因敲除后小鼠及其MEFs细胞的辐射敏感性增强。此外,体外生化实验还证实:DNA-PKcs可以磷酸化SIK2,磷酸化作用位点为SIK2的534位丝氨酸,S534;SIK2可以结合DNA,并且DNA-PKcs能够增强SIK2与DNA的结合。SIK2作为新的参与辐射诱导有丝分裂灾变的蛋白,有望成为开发新抗癌药物的分子靶向目标。

项目成果

期刊论文数量(8)
专著数量(0)
科研奖励数量(1)
会议论文数量(10)
专利数量(3)
60Co γ射线照射人肝癌细胞诱导PIF1基因mRNA变化
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    辐射防护
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    王彬;张莹;赵德根;李忠秋;杨洋;李超;朱茂祥;顾永清
  • 通讯作者:
    顾永清
盐诱导激酶2对电离辐射诱导的自噬与凋亡的影响
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    辐射防护
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    李超;李忠秋;李雪萍;杨洋;曾妍;潘秀颉;杨陟华;朱茂祥;顾永清
  • 通讯作者:
    顾永清
PIF1解螺旋酶在电离辐射诱发的细胞周期阻滞中的作用
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    军事医学
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    李忠秋;李超;赵德根;杨洋;李雪萍;曾妍;潘秀颉;杨陟华;朱茂祥;顾永清
  • 通讯作者:
    顾永清
电离辐射在肺上皮细胞上皮间质转化中的作用
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    安徽医科大学学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    梁鑫;潘秀颉;李雪萍;孙泽文;杨陟华;顾永清;朱茂祥
  • 通讯作者:
    朱茂祥
人CAP1蛋白与PIF1解螺旋酶及其剪接体蛋白的相互作用
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    西安交通大学学报(医学版)
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    张莹;刘旭;王彬;潘秀颉;杨陟华;朱茂祥;顾永清
  • 通讯作者:
    顾永清

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其他文献

SIK2 cDNA及其截短体原核表达重组体的构建及表达
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
    西安交通大学学报(医学版)
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    王豫;赵珊珊;周平坤;顾永清
  • 通讯作者:
    顾永清
人PIF1全长基因及其截短体真核表达载体的构建及鉴定
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2012
  • 期刊:
    中华实用诊断与治疗杂志
  • 影响因子:
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  • 作者:
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  • 通讯作者:
    顾永清
人类PIF1解螺旋酶的克隆表达及两种细胞裂解法纯化PIF1蛋白的比较
  • DOI:
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  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
    中华实用诊断与治疗杂志
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    赵德根;王建校;李珊珊;顾永清
  • 通讯作者:
    顾永清
小干扰RNA的研究进展
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
    现代生物医学进展
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    王建校;刘旭;徐涛;顾永清
  • 通讯作者:
    顾永清
酵母双杂交筛选人PIF1解螺旋酶相互作用蛋白
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    西安交通大学学报(医学版)
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    王攀;王建校;李珊珊;顾永清
  • 通讯作者:
    顾永清

其他文献

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顾永清的其他基金

TNKS1BP1调控肺泡上皮细胞衰老在放射性肺损伤中的作用及机制研究
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  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
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    面上项目
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  • 批准号:
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    56 万元
  • 项目类别:
    面上项目
DNA-PKcs在放射诱导肺泡上皮间质转化中的作用及机制研究
  • 批准号:
    81773359
  • 批准年份:
    2017
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    面上项目
SIK2与DNA-PKcs相互作用调节放射损伤细胞的G2/M阻滞与纺锤体结构稳定性
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    31270894
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    2012
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  • 项目类别:
    面上项目

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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

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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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