延伸体（Elongator）复合物的装配机理及功能研究

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    31270815
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    90.0万
  • 负责人：
    龙加福
  • 依托单位：
    南开大学
  • 学科分类：
    C0502.分子生物物理
  • 结题年份：
    2016
  • 批准年份：
    2012
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2013-01-01 至2016-12-31

项目摘要

Epigenetic modifications, such as Elongator complex-mediated histone acetylation, are important for the regulation of gene expression. Elongator is a multiprotein complex composed of two subcomplexes, Elp1-3 and Elp4-6. However, the molecular mechanism of the Elongator complex assembly and regulation remains elusive. Here, we will use structural and other biological strageties to study the mode of assembly and the function of the Elongator complex. We will study the molecular mechanism of the two subcomplexes, Elp1-3 and Elp4-6, and the holo-Elongator complex assembly and regulation. Moreover, we will also study the molecular mechanism of enzymatic catalyzation and regulation or substrate recognition of the core subunit Elp3. All these findings about the basic scientific questions of the Elongator complex will enable us to understand the molecular mechanism of the Elongator complex in establishing and maintaining epigenetic information, will also reveal the mechanism of the Elongator complex in cell growth and development, and will clarify and provide the theoretical basis of diseases, such as autonomic abnormalities (FD), development.
组蛋白乙酰化等表观遗传修饰参与调控基因表达。为了深入了解乙酰转移酶Elongator复合物中6 个亚基装配的结构机理和功能机制，我们将综合运用结构生物学及其它生物学的手段来研究Elongator复合物的装配机理和结构与功能关系。本项目将进行以下方面的研究：人源Elp5和Elp6基因的鉴定及与hElp4形成亚复合物的结构机理研究；Elp3亚基的酶活催化机制、调节机理和结构与功能的关系；Elp1/Elp2/Elp3亚复合物形成的结构机理，及整个复合物装配的结构机理和调节机制。这些有关Elongator复合物基本科学问题的研究成果将使我们理解Elongator复合物参与表观遗传信息建立和维持的分子机制，也将揭示Elongator复合物在细胞生长发育中的作用机理，也会为阐明家族性自主神经异常（FD）等疾病的发生发展上提供理论基础。

结项摘要

延伸体（Elongator）是由六个亚基（Elp1–6）组成的多蛋白复合体，具有甲基转移酶活性，在进化上高度保守。延伸体通过tRNA修饰介导的基因表达调控来调节转录延伸、细胞分裂、细胞骨架构建等许多过程，在细胞中起到了非常重要的作用。由于延伸体与特定的神经退行性或其它疾病有关，这个复合体受到了医学研究者的广泛关注。但Elongator复合物的装配机理及功能机制有待进一步研究。. 本项目通过生化、结构及细胞生物学的手段，分别解析人源及酵母延伸体中亚基Elp1-CT的结构，发现二者均形成一个结构上非常相似的二聚体，尽管二者的氨基酸序列保守性仅仅10%。进一步的功能研究表明，Elp1-CT的二聚对于Elp1全长蛋白的稳定性以及整个Elongator复合物的组装至关重要，进而影响到细胞的生长。另外，解析了延伸体中Elp2亚基的结构，发现14个WD-40形成两个“螺旋浆”状并折叠成一个整体。进一步的功能研究发现Elp2亚基对整个Elongator复合物的装配和结合细胞骨架都非常重要，进而影响到细胞的生长。这些研究成果初步阐明了Elongator复合物的装配机理和功能机制。. 基因表达调控的表观遗传学机制是近年来科学研究的热点领域之一，本项目研究在这方面作了深入的探索并取得良好的原创性成果，对该研究领域的发展做出了贡献，也为基于结构的药物设计提供了理论基础。

项目成果

期刊论文数量（8）
专著数量（0）
科研奖励数量（2）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Angiomotin binding-induced activation of Merlin/NF2 in the Hippo pathway.
Hippo 通路中血管动蛋白结合诱导的 Merlin/NF2 激活
  • DOI：
    10.1038/cr.2015.69
  • 发表时间：
    2015-07
  • 期刊：
    Cell research
  • 影响因子：
    44.1
  • 作者：
  • 通讯作者：
Structural insights into Paf1 complex assembly and histone binding.
Paf1 复合物组装和组蛋白结合的结构见解
  • DOI：
    10.1093/nar/gkt819
  • 发表时间：
    2013-12
  • 期刊：
    Nucleic acids research
  • 影响因子：
    14.9
  • 作者：
    Chu X;Qin X;Xu H;Li L;Wang Z;Li F;Xie X;Zhou H;Shen Y;Long J
  • 通讯作者：
    Long J
The Elp2 Subunit Is Essential for Elongator Complex Assembly and Functional Regulation
Elp2 亚基对于伸长复合物的组装和功能调节至关重要
  • DOI：
    10.1016/j.str.2015.03.018
  • 发表时间：
    2015-06-02
  • 期刊：
    STRUCTURE
  • 影响因子：
    5.7
  • 作者：
    Dong, Chunming;Lin, Zhijie;Long, Jiafu
  • 通讯作者：
    Long, Jiafu
Dimerization of elongator protein 1 is essential for Elongator complex assembly.
延伸蛋白 1 的二聚化对于延伸复合物的组装至关重要。
  • DOI：
    10.1073/pnas.1502597112
  • 发表时间：
    2015
  • 期刊：
    Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America
  • 影响因子：
    11.1
  • 作者：
    Xu Huisha;Lin Zhijie;Li Fengzhi;Diao Wentao;Dong Chunming;Zhou Hao;Xie Xingqiao;Wang Zheng;Shen Yuequan;Long Jiafu
  • 通讯作者：
    Long Jiafu
A genetically modified protein-based hydrogel for 3D culture of AD293 cells.
用于 AD293 细胞 3D 培养的转基因蛋白质水凝胶
  • DOI：
    10.1371/journal.pone.0107949
  • 发表时间：
    2014
  • 期刊：
    PloS one
  • 影响因子：
    3.7
  • 作者：
    Du X;Wang J;Diao W;Wang L;Long J;Zhou H
  • 通讯作者：
    Zhou H

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RNA聚合酶Ⅱ相关因子1(Paf1)复合物的结构和功能研究进展
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    2019
  • 期刊：
    中国科学:生命科学
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    陈飞龙;周浩;龙加福
  • 通讯作者：
    龙加福

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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

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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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