Elucidating mechanisms of cytoplasmic mRNA transport using in vitro and in vivo methods

使用体外和体内方法阐明细胞质 mRNA 转运机制

基本信息

  • 批准号:
    2273135
  • 负责人:
  • 金额:
    --
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    英国
  • 项目类别:
    Studentship
  • 财政年份:
    2019
  • 资助国家:
    英国
  • 起止时间:
    2019 至 无数据
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

PhD project strategic theme: Understanding the rules of lifeSubcellular localisation of mRNAs is an important mechanism for controlling where proteins operate in cells. This process is critical for embryonic development and for the function of specialised cells including neurons, muscles and fibroblasts. Molecular motors play a key role in mRNA localisation. They recognise mRNA molecules via adaptor proteins and translocate them along the cytoskeleton. How specific mRNAs are recognised by the transport machinery and localised to distinct intracellular sites is poorly understood. The motor protein dynein is responsible for transporting mRNAs to the minus ends of microtubules in eukaryotic cells. The best understood system for dynein-mediated mRNA transport is in the genetically tractable organism Drosophila, in which this process plays important roles in oocytes, embryos, neuroblasts and sensory neurons. The Bullock group has shown that the minimal components for long-distance mRNA transport are dynein, its activating complex dynactin, the dynein-dynactin adaptor BicD, the RNA-binding protein Egl and double-stranded mRNA localisation signals. As Egl lacks canonical double-stranded RNA binding domains and the stem-loops in Egl's mRNA targets do not share overt sequence similarity, the structural basis of how the complex recognises cargo is unclear. In Drosophila oogenesis, the dynein-dynactin-BicD-Egl complex is required for transport of mRNAs encoding axis determinants to different sites in the oocyte. How the activity of the transport machinery is adapted to localise these mRNA species differentially is also not known. The first objective of my PhD is to elucidate the structural basis of mRNA recognition by the dynein complex. This work will build on high-resolution cryo-EM structures of the Egl-BicD complex bound to different mRNA localisation signals, produced recently through a collaboration with Andrew Carter's group at LMB. I will investigate which structural features of Egl and the RNA stem loops mediate recognition using microscale thermophoresis. I will further assess the importance of specific RNA features for transport using an established in vitro motility assay and microinjection of fluorescent RNAs into Drosophila embryos. Once the RNA features that are critical for activity are understood, I will work with a bioinformatician to search for and validate new localisation signals in the Drosophila genome. The second, related objective is to understand how the activity of the dynein-dynactin-BicD-Egl machinery is adapted to localise different mRNAs to different intracellular sites. In the Drosophila oocyte, the hnRNP Squid (Sqd) is critical for the localisation of grk mRNA to the dorso-anterior region. Preliminary work in the Bullock group has raised the possibility that Sqd promotes trafficking of grk mRNA to the dorso-anterior region by promoting RNA multimerisation, which in turn increases dynein copy number. I will assess the contribution of RNA and dynein copy number on RNA trafficking using in vitro and in vivo assays, including optimising methods to visualise trafficking of individual RNPs in the oocyte. It is anticipated that this research will further our understanding of how microtubule motors recognises specific mRNAs and sorts them to different destinations.
博士项目战略主题:了解生命的规则mRNA的亚细胞定位是控制蛋白质在细胞中运作的重要机制。这一过程对于胚胎发育和包括神经元、肌肉和成纤维细胞在内的特化细胞的功能至关重要。分子马达在mRNA定位中起着关键作用。它们通过衔接蛋白识别mRNA分子,并将其沿着细胞骨架转运。具体的mRNA如何被运输机制识别并定位到不同的细胞内位点还知之甚少。在真核细胞中,动力蛋白负责将mRNA转运到微管的负端。动力蛋白介导的mRNA转运系统在遗传上易于处理的生物果蝇中得到了最好的理解,其中该过程在卵母细胞、胚胎、成神经细胞和感觉神经元中起着重要作用。布洛克小组已经证明,长距离mRNA运输的最小组分是动力蛋白、其活化复合物动力肌动蛋白、动力蛋白-动力肌动蛋白衔接子BicD、RNA结合蛋白Egl和双链mRNA定位信号。由于Egl缺乏典型的双链RNA结合结构域,并且Egl的mRNA靶标中的茎环不具有明显的序列相似性,因此复合物如何识别货物的结构基础尚不清楚。在果蝇卵子发生中,动力蛋白-动力肌动蛋白-BicD-Egl复合物是将编码轴决定簇的mRNA转运到卵母细胞中不同位点所必需的。运输机制的活性如何适应于差异地定位这些mRNA种类也是未知的。我博士学位的第一个目标是阐明动力蛋白复合物识别mRNA的结构基础。这项工作将建立在与不同mRNA定位信号结合的Egl-BicD复合物的高分辨率cryo-EM结构上,该结构是最近通过与LMB的Andrew Carter小组合作产生的。我将研究Egl和RNA茎环的结构特征介导的识别使用微型热泳。我将进一步评估的重要性,具体的RNA功能的运输使用一个既定的体外运动试验和显微注射荧光RNA到果蝇胚胎。一旦了解了对活动至关重要的RNA特征,我将与生物信息学家合作,在果蝇基因组中搜索和验证新的定位信号。第二个相关的目的是了解动力蛋白-动力蛋白-BicD-Egl机制的活性如何适应于将不同的mRNA定位于不同的细胞内位点。在果蝇卵母细胞中,hnRNP Squid(Sqd)对于grk mRNA定位于背前部区域至关重要。布洛克小组的初步工作提出了一种可能性,即Sqd通过促进RNA多聚化来促进grk mRNA向背前部区域的运输,从而增加动力蛋白拷贝数。我将评估RNA和动力蛋白拷贝数对RNA运输的贡献,使用体外和体内测定,包括优化方法,以可视化卵母细胞中单个RNP的运输。预计这项研究将进一步了解微管马达如何识别特定的mRNA并将其分类到不同的目的地。

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 }}

其他文献

吉治仁志 他: "トランスジェニックマウスによるTIMP-1の線維化促進機序"最新医学. 55. 1781-1787 (2000)
Hitoshi Yoshiji 等:“转基因小鼠中 TIMP-1 的促纤维化机制”现代医学 55. 1781-1787 (2000)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
LiDAR Implementations for Autonomous Vehicle Applications
  • DOI:
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
生命分子工学・海洋生命工学研究室
生物分子工程/海洋生物技术实验室
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
吉治仁志 他: "イラスト医学&サイエンスシリーズ血管の分子医学"羊土社(渋谷正史編). 125 (2000)
Hitoshi Yoshiji 等人:“血管医学与科学系列分子医学图解”Yodosha(涉谷正志编辑)125(2000)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Effect of manidipine hydrochloride,a calcium antagonist,on isoproterenol-induced left ventricular hypertrophy: "Yoshiyama,M.,Takeuchi,K.,Kim,S.,Hanatani,A.,Omura,T.,Toda,I.,Akioka,K.,Teragaki,M.,Iwao,H.and Yoshikawa,J." Jpn Circ J. 62(1). 47-52 (1998)
钙拮抗剂盐酸马尼地平对异丙肾上腺素引起的左心室肥厚的影响:“Yoshiyama,M.,Takeuchi,K.,Kim,S.,Hanatani,A.,Omura,T.,Toda,I.,Akioka,
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:

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('', 18)}}的其他基金

An implantable biosensor microsystem for real-time measurement of circulating biomarkers
用于实时测量循环生物标志物的植入式生物传感器微系统
  • 批准号:
    2901954
  • 财政年份:
    2028
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Exploiting the polysaccharide breakdown capacity of the human gut microbiome to develop environmentally sustainable dishwashing solutions
利用人类肠道微生物群的多糖分解能力来开发环境可持续的洗碗解决方案
  • 批准号:
    2896097
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
A Robot that Swims Through Granular Materials
可以在颗粒材料中游动的机器人
  • 批准号:
    2780268
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Likelihood and impact of severe space weather events on the resilience of nuclear power and safeguards monitoring.
严重空间天气事件对核电和保障监督的恢复力的可能性和影响。
  • 批准号:
    2908918
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Proton, alpha and gamma irradiation assisted stress corrosion cracking: understanding the fuel-stainless steel interface
质子、α 和 γ 辐照辅助应力腐蚀开裂:了解燃料-不锈钢界面
  • 批准号:
    2908693
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Field Assisted Sintering of Nuclear Fuel Simulants
核燃料模拟物的现场辅助烧结
  • 批准号:
    2908917
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Assessment of new fatigue capable titanium alloys for aerospace applications
评估用于航空航天应用的新型抗疲劳钛合金
  • 批准号:
    2879438
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
CDT year 1 so TBC in Oct 2024
CDT 第 1 年,预计 2024 年 10 月
  • 批准号:
    2879865
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Developing a 3D printed skin model using a Dextran - Collagen hydrogel to analyse the cellular and epigenetic effects of interleukin-17 inhibitors in
使用右旋糖酐-胶原蛋白水凝胶开发 3D 打印皮肤模型,以分析白细胞介素 17 抑制剂的细胞和表观遗传效应
  • 批准号:
    2890513
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Understanding the interplay between the gut microbiome, behavior and urbanisation in wild birds
了解野生鸟类肠道微生物组、行为和城市化之间的相互作用
  • 批准号:
    2876993
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship

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
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
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
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
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
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

相似海外基金

A multiscale approach for elucidating nuclear entry mechanisms of HIV-1 capsid
阐明 HIV-1 衣壳核进入机制的多尺度方法
  • 批准号:
    10490880
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
A multiscale approach for elucidating nuclear entry mechanisms of HIV-1 capsid
阐明 HIV-1 衣壳核进入机制的多尺度方法
  • 批准号:
    10402986
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Elucidating TCR signaling mechanisms via quantitative pattern analysis
通过定量模式分析阐明 TCR 信号传导机制
  • 批准号:
    8884622
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Elucidating TCR signaling mechanisms via quantitative pattern analysis
通过定量模式分析阐明 TCR 信号传导机制
  • 批准号:
    8668493
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Elucidating TCR signaling mechanisms via quantitative pattern analysis
通过定量模式分析阐明 TCR 信号传导机制
  • 批准号:
    9060334
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Elucidating Perforin-2 mediated killing mechanisms against pathogenic bacteria
阐明 Perforin-2 介导的病原菌杀伤机制
  • 批准号:
    8529958
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Elucidating Perforin-2 mediated killing mechanisms against pathogenic bacteria
阐明 Perforin-2 介导的病原菌杀伤机制
  • 批准号:
    8627960
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Elucidating Perforin-2 mediated killing mechanisms against pathogenic bacteria
阐明 Perforin-2 介导的病原菌杀伤机制
  • 批准号:
    8811001
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Elucidating Perforin-2 mediated killing mechanisms against pathogenic bacteria
阐明 Perforin-2 介导的病原菌杀伤机制
  • 批准号:
    9252355
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Elucidating Perforin-2 mediated killing mechanisms against pathogenic bacteria
阐明 Perforin-2 介导的病原菌杀伤机制
  • 批准号:
    9010907
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了