Exosome复合物调节粗糙链孢霉生物钟蛋白FRQ同源异构体的转录后机制研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    31171119
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    58.0万
  • 负责人：
    郭金虎
  • 依托单位：
    中山大学
  • 学科分类：
    C1105.整合生理学与整合生物学
  • 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

FRQ是调节粗糙链孢霉生物钟的一个核心蛋白，存在lFRQ(large FRQ)和sFRQ(small FRQ)两种同源异构体，这两种同源异构体的生成比例受温度调节，并对生物钟的周期起着精确调节的作用。lFRQ和sFRQ的生成机制尚不清楚，可能是通过可变剪接或翻译过程中核糖体选择性扫描而导致的翻译起始位置不同而产生，目前尚无定论。我们在初步研究中发现，在exosome复合物关键基因rrp44 knockdown菌株中，sFRQ的生成比例显著增高，提示exosome参与FRQ同源异构体生成的调节。本研究将在此基础上，通过对rrp44 knockdown菌株中调节pre-RNA剪接、snRNA及核糖体扫描相关的候选基因进行分析，以阐明FRQ蛋白同源异构体的调节机制。本研究将不仅对理解生物钟蛋白的调节方式具有重要价值，对于理解基因表达过程中可变剪接、核糖体扫描等前沿问题亦具重要意义。

结项摘要

FRQ是调节粗糙链孢霉生物钟的一个核心蛋白，存在l-FRQ(large FRQ)和s-FRQ(small FRQ)两种同源异构体，这两种同源异构体的生成比例受温度调节，并对生物钟的周期起着精确调节的作用。l-FRQ和s-FRQ的生成机制尚不清楚，可能是通过可变剪接或翻译过程中核糖体选择性扫描而导致的翻译起始位置不同而产生，目前尚无定论。我们在初步研究中发现，在exosome复合物关键基因rrp44 knockdown菌株中，sFRQ的生成比例显著增高，提示exosome参与FRQ同源异构体生成的调节。本研究将在此基础上，深入研究FRQ蛋白同源异构体的调节机制。我们通过RNA-seq发现在粗糙链孢霉里敲减rrp44导致很多基因表达的变化，其中包括一些与可变剪接相关的基因。进一步的研究揭示，RRP44调节可变剪接复合物Spliceosome的基因表达、组装和功能，并通过调控pre-mRNA降解及剪接等不同方式调节基因剪接本的比例。Exosome也通过可变剪接复合物调控生物钟核心基因frq的可变剪接及其对应的蛋白同源异构体l-FRQ和s-FRQ的合成比例，可以部分解释rrp44敲减菌株周期变长的表型。我们还通过多种生化与分子生物学手段比较了l-FRQ和s-FRQ在生物钟调节过程中的功能差异，发现l-FRQ与s-FRQ相比更易磷酸化、更不稳定，且可能具有疏松的结构。并在l-FRQ比s-FRQ多出来的N'端99个氨基酸区段建立了系列的缺失菌株，从中鉴定出与表型相关的最小区域。本研究揭示了exosome参与调节可变剪接的新机制，也揭示了exosome调节FRQ同源异构体生成的调控机制。

项目成果

期刊论文数量（14）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
生命中不能承受之轻——微重力条件下生物昼夜节律的变化研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2015
  • 期刊：
    生命科学
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    陈现云;吕柯;陈善广;郭金虎
  • 通讯作者：
    郭金虎
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  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2014
  • 期刊：
    A sponsored supplement to Science
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Shen H;Chen X;Wan Y;Guo J
  • 通讯作者：
    Guo J
45d-6°头低位卧床对尿Ca和P含量及其昼夜节律的影响
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2015
  • 期刊：
    航天医学与医学工程
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    王春慧;陈晓萍;陈善广;郭金虎
  • 通讯作者：
    郭金虎
Altered Gravity Simulated by Parabolic Flight and Water Immersion Leads to Decreased Trunk Motion.
由抛物线飞行和浸水模拟的重力改变导致躯干运动减少
  • DOI：
    10.1371/journal.pone.0133398
  • 发表时间：
    2015
  • 期刊：
    PloS one
  • 影响因子：
    3.7
  • 作者：
    Wang P;Wang Z;Wang D;Tian Y;Li F;Zhang S;Zhang L;Guo Y;Liu W;Wang C;Chen S;Guo J
  • 通讯作者：
    Guo J
Ribonucleoprotein complexes that control circadian clocks.
控制生物钟的核糖核蛋白复合物。
  • DOI：
    10.3390/ijms14059018
  • 发表时间：
    2013-04-25
  • 期刊：
    International journal of molecular sciences
  • 影响因子：
    5.6
  • 作者：
    Wang D;Liang X;Chen X;Guo J
  • 通讯作者：
    Guo J

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  • 发表时间：
    2021
  • 期刊：
    空间科学学报
  • 影响因子：
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  • 作者：
    郭金虎;甘锡惠;马欢
  • 通讯作者：
    马欢

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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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