细菌usher家族外膜蛋白结构与功能研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    31170698
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    70.0万
  • 负责人：
    黄亿华
  • 依托单位：
    中国科学院生物物理研究所
  • 学科分类：
    C0501.结构生物学
  • 结题年份：
    2015
  • 批准年份：
    2011
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2012-01-01 至2015-12-31

项目摘要

Usher 是革兰氏阴性细菌外膜上负责细菌菌毛等表面结构的分泌和组装的一类整合膜蛋白。菌毛直接介导病原菌和宿主细胞之间的相互作用，是细菌感染建立的第一步。菌毛生成由分子伴侣和usher 两类蛋白共同协作完成，代表了一种普遍存在的细菌蛋白质分泌系统（又称CU分泌途径）。过去15年，对菌毛亚基，分子伴侣以及他们的复合物的结构与功能有了比较详尽的了解。但膜蛋白usher 的分子结构以及它如何参与菌毛亚基跨膜分泌和组装还缺乏了解或存在争议。我们将在前期研究工作的基础上，结合X-射线衍射晶体学, 电镜，电生理和其他生物物理、生物化学手段，定义usher的功能单位，研究usher分泌孔道的开放机制和菌毛末端粘附分子（adhesin）激活usher 催化菌毛亚基聚合的机理等基本问题。这些研究不仅可以加深对CU分泌途径分泌机制的了解，而且有助于研发除抗生素以外的治疗细菌感染的新型药物。

结项摘要

细菌感染是致病菌或者条件致病菌侵入宿主体内，并生长繁殖，产生毒素及其他代谢产物所引起的全身性感染。近年来由致病性大肠杆菌引起的疾病越来越普遍，对人们的生命健康造成了严重的威胁。大肠杆菌1型菌毛是存在于细菌表面的重要结构，在细菌感染和致病的过程中起到关键的作用。随着研究的深入，人们对1型菌毛的结构与功能已经有了许多的了解，然而1型菌毛募集底物时激活通道的开启以及一系列的构象变化的分子机制仍然不是很清楚。.本项目通过X射线晶体学手段揭示了1型菌毛主要功能亚基FimDCFGH复合物的三维晶体结构，结合单分子荧光技术对FimD激活的分子机制及菌毛亚基的组装机理进行了深入的研究。运用结构与功能的综合手段，深入阐释了FimD由前体状态（ap-FimD）到激活状态（active FimD）的构象变化，FimD中 NTD、Plug、CTD1+2结构域之间的协同作用，以及特异性底物识别的分子基础。.本项目完成了预期目标，通过结构与功能相结合的手段揭示了1型菌毛FimD-FimC-FimF-FimG-FimH的结构基础与功能机制，对理解Chaperone-Usher家族蛋白组装及新型抗感染药物的设计提供了理论和实验基础。

项目成果

期刊论文数量（1）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Structure of the BAM complex and itsimplications for outer membrane protein biogenesis
BAM复合物的结构及其对外膜蛋白生物发生的意义
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2016
  • 期刊：
    Nature Structural & Molecular Biology
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Dongchun Ni;Jizhong Lou;Yongfang Zhao;Yihua Huang
  • 通讯作者：
    Yihua Huang

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其他文献

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黄亿华的其他基金

菌膜粘附分子聚N-乙酰葡萄糖胺合成与转运机理研究
  • 批准号：
    31470743
  • 批准年份：
    2014
  • 资助金额：
    95.0 万元
  • 项目类别：
    面上项目

相似国自然基金

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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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