Intraflagellar Transport运输纤毛蛋白的分子机理

批准号:
31371354
项目类别:
面上项目
资助金额:
90.0 万元
负责人:
黄开耀
依托单位:
学科分类:
C0701.细胞器及亚细胞结构、互作与功能
结题年份:
2017
批准年份:
2013
项目状态:
已结题
项目参与者:
龙欢、刘盖、邓璇、王启宇、缪荣丽、曾辉、吕波
国基评审专家1V1指导 中标率高出同行96.8%
结合最新热点,提供专业选题建议
深度指导申报书撰写,确保创新可行
指导项目中标800+,快速提高中标率
微信扫码咨询
中文摘要
纤毛/鞭毛分布在大多数真核细胞的表面,具有运动和感受功能。纤毛的形成和解聚依赖鞭毛内运输机制Intraflagellar Transport (IFT)。IFT包含由Dynein-2驱动的IFT-A复合体和kinesin-2驱动的IFT-B复合体,目前认为IFT-A将纤毛内的蛋白运出纤毛,而IFT-B 将蛋白由细胞内运入纤毛,但纤毛内所有蛋白是否都依赖IFT运输、被IFT运输的货物在纤毛中的运动特点以及IFT运输蛋白货物的机理都不清楚。本项目将利用定量蛋白质组学的方法全面地鉴定被IFT运输的货物;研究被IFT-A和被IFT-B运输的货物在纤毛中的运动特点;将运用荧光共振能量转移(FRET)等方法验证申请人提出的两种IFT与货物相互作用的假说:"携带假说"和"泛素标签假说"。这些研究将为阐明IFT与货物相互作用的调控打下基础, 有利于了解纤毛在不同细胞中富集特殊的蛋白分子的机理。
英文摘要
Cilia/flagella are hair-like organelles emanating from the cell surface of most of eukaryotic cells. Their assembly and disassembly are dependent on Intraflagellar Transport (IFT). IFT is composed of IFT-A complex and IFT-B complex, IFT-A is driven by a microtubule minus motor dynein-2 and transports the turnover products out of cilia, IFT-B is motivated by a plus microtubule motor Kinesin-2 and moves the axonemal precursors into the cilia, but the mechanism of the IFT in transporting the cargos is unknown. We plan to identify all of the cargos of IFT by using the quantitative proteomic approach and analyze the motility behavior of the putative cargos using the FRET method. We proposed two models: "Carrying Model" and "Ubiquitin-labeling Model" and will testify these models by using the Fluorescence Resonance Energy Transfer (FRET) and Immunoprecipitation (IP) methods. These works will speed our understanding the regulation of the interaction between the IFT and cargos and the mechanism of cilia enriching a subset of proteins in different types of cells.
纤毛是突出在真核细胞表面的细胞器,执行着重要的运动、感觉和分泌功能。纤毛中蛋白有一千种左右,但纤毛内不存在蛋白质合成的核糖体,目前所知大部分纤毛蛋白需要纤毛内运输Intraflagellar Transport(IFT)运入或运出纤毛,但IFT选择性的运输纤毛蛋白的分子机理还不清楚,在国家自然科学基金的资助下,对这一问题的深入研究得到了以下成果:.1..IFT-B 蛋白复合体在基体的组装机理.纤毛的形成、解聚和信号转导依赖于纤毛内运输IFT,90%的IFT蛋白定位于基体。利用IFT46为例证明IFT46的基体定位序列,也是纤毛的定位序列。IFT46 的基体定位依赖于IFT52,二者在细胞质中形成复合物,然后定位于纤毛基体,这些结果表明IFT各个亚基和货物可能先形成复合体,然后定位于基体,推翻了以前“IFT各个亚基和货物在基体组装,然后进入纤毛”的假说。.2. 反向IFT与纤毛解聚货物的相互作用机理.利用遗传学、蛋白质组学和生物化学等方法证明纤毛解聚起始后,纤毛内泛素化系统在轴丝上的a-tubulin的K304位点上加上K63多聚泛素链,从轴丝上解聚的带有多聚泛素链的a-tubulin与IFT-A复合体中的IFT139相互作用,被retrograde IFT运回到细胞体中重新利用。.3.衣藻正向和反向遗传学平台的建立.由于CRISPR/Cas9技术在衣藻中还不成熟,我们建立了衣藻随机插入失活突变体库,含有15 万个突变体库,并建立高效的筛选流程。目前利用该突变体库已筛选到突变体26个,对应20个目的基因。同时我们还得到近千个纤毛和油滴形成突变体。为研究纤毛和油滴的形成机理打下了基础。目前已向其他实验室提供衣藻突变体15个。另外我们还建立了基于miRNA的高通量基因敲降技术。.4. 斑马鱼 bloc1s基因的功能研究.纤毛膜蛋白如Polycystin-2的运输依赖于lysosome-related organelles complex-1(BLOC1),为了证明IFT与BLOC1一起参入运输纤毛膜蛋白,我们建立了BLOC1复合体缺陷而导致的Hermansky-Pudlak综合症的斑马鱼模型,发现BOOC1参与色素运输和鱼鳔形成,揭示了bloc1s1基因在鱼鳔的表面活性物系统形成过程中具有不可或缺的作用,这也是首次关于鱼鳔表面活性物系统的特征描述和机制研究。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
Building a multipurpose insertional mutant library for forward and reverse genetics in Chlamydomonas.
构建衣藻正向和反向遗传学的多用途插入突变体库
DOI:10.1186/s13007-017-0183-5
发表时间:2017
期刊:Plant methods
影响因子:5.1
作者:Cheng X;Liu G;Ke W;Zhao L;Lv B;Ma X;Xu N;Xia X;Deng X;Zheng C;Huang K
通讯作者:Huang K
Rapid construction and screening of artificial microRNA systems in Chlamydomonas reinhardtii
莱茵衣藻人工microRNA系统的快速构建与筛选
DOI:10.1111/tpj.12606
发表时间:2014-09-01
期刊:PLANT JOURNAL
影响因子:7.2
作者:Hu, Jinlu;Deng, Xuan;Huang, Kaiyao
通讯作者:Huang, Kaiyao
DOI:10.1007/978-3-319-66360-9_5
发表时间:2017
期刊:Microbiology Monographs
影响因子:--
作者:Gai Liu;Kaiyao Huang
通讯作者:Kaiyao Huang
Intraflagellar transport protein IFT52 recruits IFT46 to the basal body and flagella
鞭毛内转运蛋白 IFT52 将 IFT46 招募到基体和鞭毛
DOI:10.1242/jcs.200758
发表时间:2017-05-01
期刊:JOURNAL OF CELL SCIENCE
影响因子:4
作者:Lv, Bo;Wan, Lei;Huang, Kaiyao
通讯作者:Huang, Kaiyao
N-Glycoproteomic characterization of mannosidase and xylotransferase Mutant Strains of Chlamydomonas.
衣藻甘露糖苷酶和木糖转移酶突变菌株的 N-糖蛋白组学特征。
DOI:10.1104/pp.17.01450
发表时间:2017
期刊:Plant Physiol
影响因子:--
作者:Schulze Stefan;Oltmanns Anne;Machnik Nick;Liu Gai;Xu Nannan;Jarmatz Niklas;Scholz Martin;Sugimoto Kazuhiko;Fufezan Christian;Huang Kaiyao;Hippler Michael
通讯作者:Hippler Michael
初级纤毛在细胞迁移及衰老过程中的作用
- 批准号:--
- 项目类别:--
- 资助金额:165万元
- 批准年份:2022
- 负责人:黄开耀
- 依托单位:
纤毛囊泡中的蛋白酶VLE的定向运输及功能调节
- 批准号:32261160642
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:54万元
- 批准年份:2022
- 负责人:黄开耀
- 依托单位:
血红素结合蛋白BCD1参与调节纤毛协调运动的机制
- 批准号:31871358
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:60.0万元
- 批准年份:2018
- 负责人:黄开耀
- 依托单位:
雪藻驱动极地碳循环及适应低温和高辐射的机制
- 批准号:91851201
- 项目类别:重大研究计划
- 资助金额:290.0万元
- 批准年份:2018
- 负责人:黄开耀
- 依托单位:
N-糖基化修饰在纤毛膜蛋白的运输及功能调节中的作用
- 批准号:31671399
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:62.0万元
- 批准年份:2016
- 负责人:黄开耀
- 依托单位:
鞭毛/纤毛膜的形成,代谢及在细胞间信号传递中的作用
- 批准号:31171287
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:63.0万元
- 批准年份:2011
- 负责人:黄开耀
- 依托单位:
国内基金
海外基金
