酿酒酵母转录延伸调节复合体FACT-Chd1-CK2的结构与功能关系研究

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基本信息

  • 批准号：
    U1432107
  • 项目类别：
    联合基金项目
  • 资助金额：
    76.0万
  • 负责人：
    滕脉坤
  • 依托单位：
    中国科学技术大学
  • 学科分类：
    A3202.上海光源
  • 结题年份：
    2017
  • 批准年份：
    2014
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2015-01-01 至2017-12-31

项目摘要

FACT (FAcilitates Chromatin Transcription) complex is an important histone chaperone, which reorganizes nucleosome without hydrolyzing ATP and translocating histone octamers relative to DNA. It can not only disrupt core histone-histone and histone-DNA interactions, but also possess the ability to deposit H2A-H2B dimer and (H3-H4)2 tetramer onto DNA. In saccharomyces cerevisiae, FACT complexes CK2 by the mediating of the chromatin remodeling factor Chd1. Both the binding mode and the phosphorylation targeting sites of this complex are very different from the human FACT-CK2 complex, therefore the interaction mode and the regulation mechanism of this complex are still unclear. We project to determine the three-dimensional structures of the saccharomyces cerevisiae Spt16/Pob3 - Chd1 - CK2 complex, and would clarify the interaction between subunits and between sub-complexes of it; combination the biochemistry and cell biology analysis, we also would clarify the whole molecular mechanism of how CK2 affect the specific nucleosomal DNA binding capacity of Spt16/Pob3 complex .
FACT复合物是一种组蛋白伴侣，能够在以染色质为模板的相关的转录，复制和损伤修复等过程中起重要作用，FACT复合物能通过破坏组蛋白-组蛋白和组蛋白-DNA之间的作用来解构核小体也能帮助组蛋白重组装到DNA上。酿酒酵母FACT复合物经由染色质重塑因子Chd1介导与CK2复合物产生相互作用，其结合模式及磷酸化靶标位点均与人源FACT-CK2复合物存在很大差异，因此其相互作用方式以及结合后的结构功能变化情况均需进一步实验加以确证。申请人拟尝试测定酿酒酵母转录延伸调控体系Spt16/Pob3 – Chd1 – CK2相关复合物三维结构；阐明各亚基及亚复合物之间的相互作用关系；结合生物化学及细胞生物学技术手段阐明Spt16/Pob3必须依赖Chd1蛋白才能结合到CK2复合物上的原因，以及CK2复合物能否及其如何影响Spt16/Pob3复合物的核小体DNA结合能力的具体分子机理。

结项摘要

FACT复合物是一种组蛋白伴侣，能够在以染色质为模板的相关的转录，复制和损伤修复等过程中起重要作用，FACT复合物能通过破坏组蛋白-组蛋白和组蛋白-DNA之间的作用来解构核小体也能帮助组蛋白重组装到DNA上。酿酒酵母FACT复合物经由染色质重塑因子Chd1介导与CK2复合物产生相互作用，其结合模式及磷酸化靶标位点均与人源FACT-CK2复合物存在很大差异，因此其相互作用方式以及结合后的结构功能变化情况均需进一步实验加以确证。我们纯化获得了Spt16/Pob3–Chd1–CK2复合物中所有组份单体蛋白；完成了CK2蛋白四种亚基的分离纯化，且成功组装出稳定的四聚体复合物；解析了人源SSRP1 蛋白的中间结构域（SSRP1-M）的1.93Å 的晶体结构，为进一步了解SSRP1 蛋白在核小体解离和重组装过程中发挥的具体作用提供了结构生物学和生物化学的分子基础；解析了2.86 Å Hda1-ARB2结构域的晶体结构，阐明ARB2二聚体状态与结合组蛋白能力之间的相关性。项目执行期间，共发表标注资助号SCI研究论文11篇，培养7名博士毕业并获得学位，较好完成了项目研究目标。

项目成果

期刊论文数量（11）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Crystal and EM structures of human phosphoribosyl pyrophosphate synthase I (PRS1) provide novel insights into the disease-associated mutations.
人磷酸核糖焦磷酸合酶 I (PRS1) 的晶体和电镜结构为疾病相关突变提供了新的见解。
  • DOI：
    10.1371/journal.pone.0120304
  • 发表时间：
    2015
  • 期刊：
    PloS one
  • 影响因子：
    3.7
  • 作者：
    Chen P;Liu Z;Wang X;Peng J;Sun Q;Li J;Wang M;Niu L;Zhang Z;Cai G;Teng M;Li X
  • 通讯作者：
    Li X
The crystal structure of the Hsp90 co-chaperone Cpr7 from Saccharomyces cerevisiae
酿酒酵母 Hsp90 共伴侣 Cpr7 的晶体结构
  • DOI：
    10.1016/j.jsb.2017.02.002
  • 发表时间：
    2017
  • 期刊：
    Journal of Structural Biology
  • 影响因子：
    3
  • 作者：
    Qiu Yu;Ge Qiangqiang;Wang Mingxing;Lv Hui;Ebrahimi Mohammad;Niu Liwen;Teng Maikun;Li Xu
  • 通讯作者：
    Li Xu
Crystal Structure of Human SSRP1 Middle Domain Reveals a Role in DNA Binding.
人类 SSRP1 中间结构域的晶体结构揭示了 DNA 结合中的作用。
  • DOI：
    10.1038/srep18688
  • 发表时间：
    2015-12-21
  • 期刊：
    Scientific reports
  • 影响因子：
    4.6
  • 作者：
    Zhang W;Zeng F;Liu Y;Shao C;Li S;Lv H;Shi Y;Niu L;Teng M;Li X
  • 通讯作者：
    Li X
Structural insights into the interaction of the ribosomal P stalk protein P2 with a type II ribosome-inactivating protein ricin.
核糖体 P 茎蛋白 P2 与 II 型核糖体失活蛋白蓖麻毒素相互作用的结构见解
  • DOI：
    10.1038/srep37803
  • 发表时间：
    2016-11-25
  • 期刊：
    Scientific reports
  • 影响因子：
    4.6
  • 作者：
    Fan X;Zhu Y;Wang C;Niu L;Teng M;Li X
  • 通讯作者：
    Li X
Structural insights into the methyl donor recognition model of a novel membrane-binding protein UbiG.
新型膜结合蛋白 UbiG 的甲基供体识别模型的结构见解。
  • DOI：
    10.1038/srep23147
  • 发表时间：
    2016-03-15
  • 期刊：
    Scientific reports
  • 影响因子：
    4.6
  • 作者：
    Zhu Y;Jiang X;Wang C;Liu Y;Fan X;Zhang L;Niu L;Teng M;Li X
  • 通讯作者：
    Li X

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  • 通讯作者：
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    10.1093/bioinformatics/btr133
  • 发表时间：
    2011-05
  • 期刊：
    Evolutionary Bioinformatics
  • 影响因子：
    2.6
  • 作者：
    赵伟;徐蒙;梁治;丁博;牛立文;刘海燕;滕脉坤
  • 通讯作者：
    滕脉坤

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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

        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]
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