MRT和染色质重塑调控脂滴大小的机制研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    31571377
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    61.0万
  • 负责人：
    黄勋
  • 依托单位：
    中国科学院遗传与发育生物学研究所
  • 学科分类：
    C0701.细胞器及亚细胞结构、互作与功能
  • 结题年份：
    2019
  • 批准年份：
    2015
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2016-01-01 至2019-12-31

项目摘要

The main fat storage site inside cells is the lipid droplet, an organelle with a monolayer phospholipid membrane coated by various proteins surrounding a lipid core. Through genetic screen, we have discovered a novel SANT-domain containing protein MRT, which is important for lipid droplet size regulation. SANT domain proteins are invloved in chromatin remodeling. In this proposal, we will dissect the underlying mechanism of MRT and the chromatin remodeling factor Bap60 in lipid droplet size regulation.
脂肪主要以中性脂的形式储存在脂滴(lipid droplet)中。脂滴是由单层磷脂膜包裹疏水核心（甘油三脂和胆固醇酯）组成的细胞器。本实验室前期的实验结果提示SANT结构域蛋白mrt很有可能是通过参与染色质重塑从而调控脂滴的大小。本项目将系统地探索mrt与染色质重塑因子bap60的关系以及染色质重塑在脂滴生长和脂肪代谢调控中的作用。

结项摘要

脂肪是机体储存能量的主要形式，因此作为储存脂肪的细胞器，脂滴在维持能量平衡和代谢稳态中起着核心作用。为了探索脂滴大小的调控机制，我们在果蝇三龄幼虫的脂肪体中开展了一个基因过表达筛选。结合筛选结果和后期的表型分析我们发现，mrt过表达会导致脂肪细胞中出现巨大的脂滴，而mrt敲降或者移码突变则会导致脂肪细胞中脂滴变小。与此同时，脂质组学分析结果表明，mrt过表达会导致脂肪体的甘油三酯(TAG)和甘油二酯(DAG)的含量显著上升，磷脂酰胆碱(PC)含量显著降低。mrt最早是在筛选影响果蝇学习记忆能力的相关基因时被发现的，但对于其具体的生物学功能还几乎未被研究。MRT蛋白含有一个高度保守的Myb/SANT-like DNA结合结构域，免疫染色结果显示MRT主要定位在细胞核中。为了进一步研究mrt调控脂滴大小的分子机制，我们利用Co-IP和蛋白质谱技术分析筛选与MRT互作的核蛋白。在蛋白质谱的基础上，我们运用遗传学，生物化学等手段发现，MRT与转录因子PZG以及NURF染色质重塑复合物中的NURF55亚基有直接的相互作用。并且MRT调控脂滴大小的功能依赖于PZG以及NURF复合物中的NURF301和NURF55亚基。通过qRT-PCR和遗传分析寻找MRT下游目的基因我们发现，脂滴表面蛋白Perilipin1是MRT发挥脂滴大小调控功能的主要下游基因之一。ChIP-qPCR的实验结果暗示MRT可能是通过结合在plin1的启动子区域直接抑制plin1的转录。脂滴体外融合实验表明，mrt过表达或者plin1的功能缺失能够显著增加脂滴在体外的融合频率。我们通过研究了MRT调控脂滴大小的分子机制，发现了一个plin1转录调控的新机制，揭示了染色质重塑因子在脂滴大小调控中的重要功能。

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（0）
专利数量（0）
Drosophila TRF2 and TAF9 regulate lipid droplet size and phospholipid fatty acid composition.
果蝇TRF2和TAF9调节脂滴大小和磷脂脂肪酸组成
  • DOI：
    10.1371/journal.pgen.1006664
  • 发表时间：
    2017-03
  • 期刊：
    PLoS genetics
  • 影响因子：
    4.5
  • 作者：
    Fan W;Lam SM;Xin J;Yang X;Liu Z;Liu Y;Wang Y;Shui G;Huang X
  • 通讯作者：
    Huang X
Lipid-gene regulatory network reveals coregulations of triacylglycerol with phosphatidylinositol/lysophosphatidylinositol and with hexosyl-ceramide
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  • DOI：
    10.1016/j.bbalip.2018.11.010
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    Biochimica et Biophysica Acta-Molecular and Cell Biology of Lipids
  • 影响因子：
    4.8
  • 作者：
    Wang Wei;Xin Jingxue;Yang Xiao;Lam Sin Man;Shui Guanghou;Wang Yong;Huang Xun
  • 通讯作者：
    Huang Xun

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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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