Molecular mechanisms underlying RNA unwinding by the DEAD-box helicase DbpA

DEAD-box解旋酶DbpA解旋RNA的分子机制

基本信息

项目摘要

RNA molecules are essential for life, but prone to misfolding. RNA helicases that resolve misfolded RNA structures and remodel Protein/RNA complexes are therefore found in all organisms. The ATP-dependent DEAD box proteins constitute a large class of RNA helicases. They consist of 2 RecA like domains that tumble independently in the apo state, but binding of double stranded RNA (dsRNA) and ATP leads to the formation of rigid complex with a bipartite RNA binding site. This complex destabilizes the RNA duplex and thereby facilitates duplex unwinding. Structural information on the dsRNA/ATP-bound complex and on several other states of the unwinding cycle is still elusive and would greatly increase our understanding of the unwinding process.In this proposal we aim to provide insights into the structural and dynamical basis underlying duplex unwinding by the DEAD box helicase DbpA from E. coli. We will addresses two main questions using mainly state-of-the-art NMR techniques and in vitro activity assays: 1. The structural and functional interplay between the RecA domains and the RNA binding domain: DbpA contains a C-terminal RNA recognition motif (RRM) in addition to the canonical RecA domains. The RRM binds to hairpin 92 of the 23S rRNA and anchors the helicase core to the peptidyl transferase center during ribosome biogenesis. Binding of the rRNA to the RRM strongly stimulates the unwinding activity of DbpA by an unknown mechanism. An interaction between the C-terminal RecA domain and the RRM has been shown. We will solve the structure of a construct comprising both domains. To gain insights into the RNA dependent activation of DbpA we will then study the influence of RNA binding on the structure and dynamics of DbpA. In addition we will perform in vivo structure probing experiments on 23S rRNA in wildtype and DbpA knockout strains to identify the target sites of the DbpA unwinding activity.2. The molecular mechanism of duplex unwinding by DEAD box helicases: Here we will use DbpA as a model system to gain insights into the unwinding mechanism of DEAD box helicases. We will stabilize DbpA in the different states of the unwinding cycle and analyze these states using NMR and/or X-ray crystallography. Our main focus will be on the dsRNA/ATP-bound complex to elucidate how duplex destabilization is achieved. These experiments will yield unprecedented insights into the structural and dynamic changes during the unwinding cycle of DbpA and DEAD box helicases in general.
RNA分子对生命至关重要,但容易发生错误折叠。RNA解旋酶可以分解错误折叠的RNA结构并重塑蛋白质/RNA复合物,因此在所有生物体中都存在。依赖atp的DEAD box蛋白构成了一大类RNA解旋酶。它们由2个类似RecA的结构域组成,这些结构域在载脂蛋白状态下独立翻滚,但双链RNA (dsRNA)和ATP的结合导致刚性复合物与双链RNA结合位点形成。该复合物破坏RNA双链的稳定性,从而促进双链解绕。关于dsRNA/ atp结合复合物的结构信息和解绕周期的其他几个状态仍然难以捉摸,这将大大增加我们对解绕过程的理解。在这个提议中,我们的目的是提供对大肠杆菌中DEAD盒解旋酶DbpA双解绕的结构和动力学基础的见解。我们将主要使用最先进的核磁共振技术和体外活性分析来解决两个主要问题:RecA结构域和RNA结合结构域之间的结构和功能相互作用:DbpA除了包含典型的RecA结构域外,还包含c端RNA识别基元(RRM)。在核糖体生物发生过程中,RRM与23S rRNA的发夹92结合,并将解旋酶核心锚定在肽基转移酶中心。rRNA与RRM的结合通过一种未知的机制强烈刺激DbpA的解绕活性。c端RecA结构域与RRM之间存在相互作用。我们将解决包含两个域的构造的结构。为了深入了解DbpA的RNA依赖性激活,我们将研究RNA结合对DbpA结构和动力学的影响。此外,我们将对野生型和DbpA敲除菌株的23S rRNA进行体内结构探测实验,以确定DbpA解绕活性的靶位点。DEAD盒解旋酶双解旋的分子机制:本文将以DbpA为模型系统,深入了解DEAD盒解旋酶的解旋机制。我们将稳定DbpA在不同的解绕循环状态,并使用核磁共振和/或x射线晶体学分析这些状态。我们的主要重点将放在dsRNA/ atp结合的复合体上,以阐明如何实现双工不稳定。这些实验将对DbpA和DEAD解旋酶在解绕周期中的结构和动态变化产生前所未有的见解。

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. Remco Sprangers, since 3/2022其他文献

Professor Dr. Remco Sprangers, since 3/2022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 }}

相似国自然基金

Exploring the Intrinsic Mechanisms of CEO Turnover and Market
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2024
  • 资助金额:
    万元
  • 项目类别:
    外国学者研究基金
Exploring the Intrinsic Mechanisms of CEO Turnover and Market Reaction: An Explanation Based on Information Asymmetry
  • 批准号:
    W2433169
  • 批准年份:
    2024
  • 资助金额:
    万元
  • 项目类别:
    外国学者研究基金项目
Erk1/2/CREB/BDNF通路在CSF1R相关性白质脑病致病机制中的作用研究
  • 批准号:
    82371255
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
Foxc2介导Syap1/Akt信号通路调控破骨/成骨细胞分化促进颞下颌关节骨关节炎的机制研究
  • 批准号:
    82370979
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    48.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
MYRF/SLC7A11调控施万细胞铁死亡在三叉神经痛脱髓鞘病变中的作用和分子机制研究
  • 批准号:
    82370981
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    48.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
Idh3a作为线粒体代谢—表观遗传检查点调控产热脂肪功能的机制研究
  • 批准号:
    82370851
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    48.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
声致离子电流促进小胶质细胞M2极化阻断再生神经瘢痕退变免疫机制
  • 批准号:
    82371973
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    48.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
GREB1突变介导雌激素受体信号通路导致深部浸润型子宫内膜异位症的分子遗传机制研究
  • 批准号:
    82371652
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    45.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
用于小尺寸管道高分辨成像荧光聚合物点的构建、成像机制及应用研究
  • 批准号:
    82372015
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    48.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
小脑浦肯野细胞突触异常在特发性震颤中的作用机制及靶向干预研究
  • 批准号:
    82371248
  • 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

Collaborative Research: Molecular Mechanisms Underlying Repeated Evolution: Integrating Micro- and Macroevolutionary Analyses and Functional Genomics
合作研究:重复进化的分子机制:整合微观和宏观进化分析和功能基因组学
  • 批准号:
    2316783
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Standard Grant
Elucidating the Molecular Mechanisms Underlying Sex-Specific Regulation of Energy Metabolism through NUCB1 in Drosophila melanogaster
阐明黑腹果蝇中通过 NUCB1 进行能量代谢的性别特异性调节的分子机制
  • 批准号:
    490373
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Operating Grants
Molecular Mechanisms Underlying Pluripotency in Fully Differentiated Plant Cells
完全分化植物细胞多能性的分子机制
  • 批准号:
    23K14217
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
Molecular mechanisms underlying divergent incretin receptor responses in alpha versus beta cells
α细胞与β细胞中肠促胰岛素受体反应不同的分子机制
  • 批准号:
    MR/X021467/1
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grant
Molecular mechanisms underlying optimal glucocorticoid therapy for vocal fold disease
声带疾病最佳糖皮质激素治疗的分子机制
  • 批准号:
    10647027
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Deciphering molecular genetic mechanisms underlying chromatin interactions
破译染色质相互作用的分子遗传机制
  • 批准号:
    DE220101210
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Discovery Early Career Researcher Award
Molecular mechanisms underlying high-affinity and isotype switched antibody responses
高亲和力和同种型转换抗体反应的分子机制
  • 批准号:
    479363
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Operating Grants
Elucidating Molecular Mechanisms Underlying Cooperation in Animal-Bacterial Symbioses
阐明动物-细菌共生合作的分子机制
  • 批准号:
    10711795
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Elucidation of molecular mechanisms underlying the flexibility of the comprehensive maintenance system of mature cell functions.
阐明成熟细胞功能综合维持系统灵活性的分子机制。
  • 批准号:
    23K05742
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Cellular energy mechanisms through molecular condensation underlying macrophage efferocytosis in hypoxic envrionments
缺氧环境中巨噬细胞胞吞作用下分子凝聚的细胞能量机制
  • 批准号:
    23K19488
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了