Differential protein- and RNA-interactions of Roquin specify alternative modes of post-transcriptional gene regulation

Roquin 的差异蛋白和 RNA 相互作用指定了转录后基因调控的替代模式

基本信息

项目摘要

Appropriate immune responses require CD4+ T cells to make profound cell fate decisions, which are placed under post-transcriptional control. A key player in these decisions is the RNA-binding protein (RBP) Roquin. While the prototypic interaction of Roquin with its consensus decay element and subsequent deadenylation and decapping of the target mRNA is well understood, many observations imply a much higher complexity of Roquin-mediated gene regulation. It not only involves interactions with additional cofactors and different post-transcriptional effectors causing different modes of post-transcriptional regulation but also interactions with different recognition elements in mRNAs and composite binding sites. In the first funding period, we studied the post-transcriptional regulation of Icos mRNA by the RNA-binding protein Roquin-1. We could show that Roquin-1 directly interacts with its cofactor Nufip2 and thereby increases Icos mRNA repression. Additional co-regulators identified by us and colleagues include the endonuclease Regnase-1 and the deadenylation factor Cnot1. In the second funding period we will therefore characterize and quantify the interaction of Roquin with Nufip2, Regnase-1, and Cnot1, map their interaction surfaces in case of direct interactions, and perform structural analyses of their co-complexes by X-ray crystallography, micro electron diffraction, and NMR. We will use this information to generate mutations that specifically abolish a particular interaction, verify their loss of binding, and characterize in T cells their global effects on gene regulation. In the first funding period, we performed a saturating mutagenesis screen with over 10,000 distinct mutations in the 2.6 kb long 3‘-UTR of Icos mRNA and used next-generation sequencing to quantify the effects of mutations on Icos mRNA regulation. In the second funding period we will perform an in-depth analysis of the results of this mutagenesis screen. Cis-acting elements identified in the screen will be reassessed in T cells using the CRISPR/Cas9 technology for reproducibility of their regulatory function and to understand their specific modes of regulation. Furthermore, we aim to identify proteins binding close to these cis-elements by using a RNA-tethered proximity ligation approach. RNA-binding proteins and co-factors identified this way, will be assessed for their binding to the corresponding cis-acting element, as well as to Roquin, Regnase-1 and Nufip2. The importance and specific functions of the most relevant factors will be assessed in T cells by knock-out, followed by target gene analysis. In summary, by elucidating how Roquin-1 cooperates with different trans-acting co-factors to select specific modes of translational inhibition we aim at identifying principles of combinatorial post-transcriptional gene regulation of Roquin-dependent target mRNAs.
适当的免疫反应需要 CD4+ T 细胞做出深刻的细胞命运决定,这些决定置于转录后控制之下。这些决定中的一个关键角色是 RNA 结合蛋白 (RBP) Roquin。虽然 Roquin 与其共有衰变元件以及随后的目标 mRNA 的脱腺苷化和脱帽的原型相互作用已被充分了解,但许多观察结果表明 Roquin 介导的基因调控的复杂性要高得多。它不仅涉及与其他辅因子和不同转录后效应子的相互作用,导致不同的转录后调节模式,还涉及与 mRNA 和复合结合位点中不同识别元件的相互作用。在第一个资助期,我们研究了RNA结合蛋白Roquin-1对Icos mRNA的转录后调控。我们可以证明 Roquin-1 直接与其辅因子 Nufip2 相互作用,从而增加 Icos mRNA 抑制。我们和同事发现的其他协同调节因子包括核酸内切酶 Regnase-1 和去腺苷酸化因子 Cnot1。因此,在第二个资助期,我们将表征和量化 Roquin 与 Nufip2、Regnase-1 和 Cnot1 的相互作用,绘制直接相互作用情况下的相互作用表面,并通过 X 射线晶体学、微电子衍射和 NMR 对其共配合物进行结构分析。我们将利用这些信息来生成突变,专门消除特定的相互作用,验证它们的结合丧失,并在 T 细胞中表征它们对基因调控的整体影响。在第一个资助期,我们对 Icos mRNA 2.6 kb 长的 3'-UTR 中超过 10,000 个不同的突变进行了饱和诱变筛选,并使用下一代测序来量化突变对 Icos mRNA 调节的影响。在第二个资助期,我们将对诱变筛选的结果进行深入分析。筛选中鉴定出的顺式作用元件将使用 CRISPR/Cas9 技术在 T 细胞中重新评估,以重现其调节功能并了解其特定的调节模式。此外,我们的目标是通过使用 RNA 系留的邻近连接方法来识别与这些顺式元件结合的蛋白质。通过这种方式鉴定的 RNA 结合蛋白和辅因子将评估其与相应顺式作用元件以及 Roquin、Regnase-1 和 Nufip2 的结合。最相关因子的重要性和特定功能将通过敲除在 T 细胞中进行评估,然后进行靶基因分析。总之,通过阐明 Roquin-1 如何与不同的反式作用辅因子合作来选择特定的翻译抑制模式,我们的目标是确定 Roquin 依赖性靶 mRNA 的组合转录后基因调控原理。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Professor Dr. Vigo Heissmeyer其他文献

Professor Dr. Vigo Heissmeyer的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Professor Dr. Vigo Heissmeyer', 18)}}的其他基金

RNA-binding proteins and control of mRNA metabolism in the regulation of adaptive immunity in humans
RNA结合蛋白和mRNA代谢在人类适应性免疫调节中的控制
  • 批准号:
    432656284
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Connecting E3 ligase and mRNA decay functions of Roquin proteins
连接 Roquin 蛋白的 E3 连接酶和 mRNA 衰减功能
  • 批准号:
    287078900
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Determining the molecular mechanism and functional importance of Eri1-dependent histone mRNA degradation
确定 Eri1 依赖性组蛋白 mRNA 降解的分子机制和功能重要性
  • 批准号:
    152044868
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Control of T cell tolerance and regulation through NFAT complex formation
通过 NFAT 复合物形成控制 T 细胞耐受和调节
  • 批准号:
    46137870
  • 财政年份:
    2007
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Untersuchung der Signaltransduktion in der Induktion von T-Zell Toleranz
诱导 T 细胞耐受的信号转导研究
  • 批准号:
    5313018
  • 财政年份:
    2001
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Fellowships
Exploring unique and redundant functions of m6A-recognizing RNA-binding proteins in T cells
探索 T 细胞中 m6A 识别 RNA 结合蛋白的独特和冗余功能
  • 批准号:
    444891219
  • 财政年份:
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants

相似国自然基金

有翅与无翅蚜虫差异分泌唾液蛋白Cuticular protein在调控植物细胞壁免疫中的功能
  • 批准号:
    32372636
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
原发性开角型青光眼中SIPA1L1促进小梁网细胞外基质蛋白累积升高眼压的作用机制
  • 批准号:
    82371054
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
胆固醇合成蛋白CYP51介导线粒体通透性转换诱发Th17/Treg细胞稳态失衡在舍格伦综合征中的作用机制研究
  • 批准号:
    82370976
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    48.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
细胞周期蛋白依赖性激酶Cdk1介导卵母细胞第一极体重吸收致三倍体发生的调控机制研究
  • 批准号:
    82371660
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
转运蛋白RCP调控巨噬细胞脂肪酸氧化参与系统性红斑狼疮发病的机制研究
  • 批准号:
    82371798
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
G蛋白偶联受体GPR110调控Lp-PLA2抑制非酒精性脂肪性肝炎的作用及机制研究
  • 批准号:
    82370865
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
蛋白精氨酸甲基化转移酶PRMT5调控PPARG促进巨噬细胞M2极化及其在肿瘤中作用的机制研究
  • 批准号:
    82371738
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
紧密连接蛋白PARD3下调介导黏膜上皮屏障破坏激活STAT3/SNAI2通路促进口腔白斑病形成及进展的机制研究
  • 批准号:
    82370954
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    47.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

Deciphering newly uncovered mechanisms of fluid regulation in bacterial RNA-protein networks
破译细菌 RNA-蛋白质网络中新发现的液体调节机制
  • 批准号:
    2349832
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Standard Grant
Harnessing a novel nematode protein for safe and specific RNA delivery to cells
利用新型线虫蛋白将 RNA 安全且特异性地递送至细胞
  • 批准号:
    EP/Y037251/1
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grant
Inhibiting RNA polymerase I by targeting the RPAC1/RPAC2 protein interaction highlighted by developmental disorders
通过针对发育障碍突出显示的 RPAC1/RPAC2 蛋白相互作用来抑制 RNA 聚合酶 I
  • 批准号:
    EP/Y000897/1
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grant
Investigating the Protective Efficacy of SIV/HIV T and B cell Immunity Induced by RNA Replicons
研究 RNA 复制子诱导的 SIV/HIV T 和 B 细胞免疫的保护功效
  • 批准号:
    10673223
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Novel approach to identify RNA-bound small molecules in vivo
体内鉴定 RNA 结合小分子的新方法
  • 批准号:
    10646626
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Regulation of RNA sensing and viral restriction by RNA structures
RNA 结构对 RNA 传感和病毒限制的调节
  • 批准号:
    10667802
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Engineered RNA Modification Recognition
工程化 RNA 修饰识别
  • 批准号:
    10697237
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
A High-Throughput Screening Platform to Discover RNA Methylation Inhibitors
发现 RNA 甲基化抑制剂的高通量筛选平台
  • 批准号:
    10705980
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Systematic identification of RNA sequences and protein components regulating circular RNA translation
系统鉴定调节环状 RNA 翻译的 RNA 序列和蛋白质成分
  • 批准号:
    10816653
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
The Role of m6A-RNA Methylation in Memory Formation and Recall and Its Modulation and Influence on Long-Term Outcomes as a Consequence of Early Life Lead Exposure
m6A-RNA 甲基化在记忆形成和回忆中的作用及其对早期铅暴露对长期结果的影响
  • 批准号:
    10658020
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了