snoRNA在核糖体小亚基组装中的作用

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    31430024
  • 项目类别：
    重点项目
  • 资助金额：
    324.0万
  • 负责人：
    叶克穷
  • 依托单位：
    中国科学院生物物理研究所
  • 学科分类：
    C0509.生物学过程与代谢
  • 结题年份：
    2019
  • 批准年份：
    2014
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2015-01-01 至2019-12-31

项目摘要

The ribosome is a large RNA protein complex that synthesizes protein in all organisms on our planet. Assembly of small and large ribosomal subunits is essential, conserved and highly complicated process in eukaryotes and requires more than 200 protein assembly factors and numerous non-coding snoRNAs in Saccharomyces cerevisiae. Majority of snoRNAs, which are classified into H/ACA and C/D types, function as guide in site-specific modification of rRNA, but U3, U14, snR30 and snR10 are special snoRNAs that are involved in early processing of 18S RNA and formation of small ribosomal subunit. Unlike other modification guide snoRNAs, U3, U14 and snR30 are essential for yeast growth and universally conserved in eukaryotes. This project focuses on the function of the four processing snoRNAs in assembly of small ribosomal subunit in yeast. Using biochemical, yeast genetic and structural approaches, we intend to dissect the assembly pathway of early small subunit 90S pre-ribosomes, the role of processing snoRNA in 90S formation and the role of RNA helicase in snoRNA release and structural reorganization of 90S pre-ribosomes.
核糖体是由RNA和蛋白质组成的超大复合物，是地球上所有生物合成蛋白质的分子机器。在真核生物中，核糖体大小两个亚基的组装是个重要、保守和高度复杂的过程，出芽酵母需要200多个蛋白质因子和大量非编码小核仁snoRNA参与核糖体的组装。snoRNA分为H/ACA 和C/D两类，大部分snoRNA在核糖体RNA的修饰反应中提供底物特异性，但是U3、U14、snR30和snR10四条snoRNA在核糖体18S RNA的早期加工和小亚基组装起关键作用。和其他修饰snoRNA不同，U3、U14和snR30是酵母的必需基因，在所有真核生物中保守存在。本项目聚焦这四条snoRNA在酵母核糖体小亚基组装的作用，利用生物化学、遗传和结构生物学等手段，希望揭示早期小亚基90S前体在体内的组装过程，这四条snoRNA在90S形成中的作用，以及RNA解旋酶在snoRNA释放和90S的结构变化过程中的分子机制。

结项摘要

大部分snoRNA指导核糖体RNA的修饰，但是U3、U14、snR30和snR10 snoRNA主要参与18S rRNA的加工和核糖体组装。本项目利用生物化学、遗传学和结构生物学等手段研究和18S加工有关的snoRNA的功能。通过分析一系列部分组装的90S核糖体前体的蛋白质和RNA成分，我们绘制了核糖体小亚基的早期组装路线图，发现U14和snR30只和未成熟的90S短暂结合。我们还测定了核糖体大亚基的早期组装路线图，揭示了其共转录的逐步组装过程。研究了多个核糖体组装因子的结构和功能，发现Nop9在18S rRNA上的结合位点，发现Efg1在U14 的释放和18S 5’结构域的早期组装中发挥重要作用。发现C/D snoRNA在修饰反应中识别底物长度的新规则。解析了90S核糖体组装前体的冷冻电镜结构，揭示了U3 snoRNA的结构和相互作用，以及RNA解旋酶Mtr4和Dhr1在90S前体演化中的重要作用。这些工作对于理解snoRNA在rRNA加工和核糖体组装中的作用有重要意义。

项目成果

期刊论文数量（8）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Box C/D guide RNAs recognize a maximum of 10 nt of substrates
Box C/D 引导 RNA 最多可识别 10 nt 的底物
  • DOI：
    10.1073/pnas.1604872113
  • 发表时间：
    2016-09-27
  • 期刊：
    PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA
  • 影响因子：
    11.1
  • 作者：
    Yang, Zuxiao;Lin, Jinzhong;Ye, Keqiong
  • 通讯作者：
    Ye, Keqiong
Stepwise and dynamic assembly of the earliest precursors of small ribosomal subunits in yeast.
酵母中小核糖体亚基最早前体的逐步动态组装
  • DOI：
    10.1101/gad.274688.115
  • 发表时间：
    2016-03-15
  • 期刊：
    Genes & development
  • 影响因子：
    10.5
  • 作者：
    Zhang L;Wu C;Cai G;Chen S;Ye K
  • 通讯作者：
    Ye K
Stepwise assembly of the earliest precursors of large ribosomal subunits in yeast.
酵母中大核糖体亚基最早前体的逐步组装
  • DOI：
    10.1093/nar/gkx254
  • 发表时间：
    2017-06-20
  • 期刊：
    Nucleic acids research
  • 影响因子：
    14.9
  • 作者：
    Chen W;Xie Z;Yang F;Ye K
  • 通讯作者：
    Ye K
Structural and functional analysis of ribosome assembly factor Efg1.
核糖体组装因子Efg1的结构和功能分析。
  • DOI：
    10.1093/nar/gky011
  • 发表时间：
    2018-02-28
  • 期刊：
    Nucleic acids research
  • 影响因子：
    14.9
  • 作者：
    Shu S;Ye K
  • 通讯作者：
    Ye K
Nop9 binds the central pseudoknot region of 18S rRNA.
Nop9 结合 18S rRNA 的中央假结区域
  • DOI：
    10.1093/nar/gkw1323
  • 发表时间：
    2017-04-07
  • 期刊：
    Nucleic acids research
  • 影响因子：
    14.9
  • 作者：
    Wang B;Ye K
  • 通讯作者：
    Ye K

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选择性自噬受体识别底物的结构机制
  • 批准号：
  • 批准年份：
    2020
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    58 万元
  • 项目类别：
    面上项目
酵母核糖体小亚基前体的结构
  • 批准号：
    91540201
  • 批准年份：
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  • 资助金额：
    290.0 万元
  • 项目类别：
    重大研究计划

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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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