表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)干扰CypD-p53互作调控线粒体通透性的分子机制
批准号:
32101977
项目类别:
青年科学基金项目(C类)
资助金额:
30.0 万元
负责人:
赵婧
依托单位:
学科分类:
食品加工与制造
结题年份:
2024
批准年份:
2021
项目状态:
已结题
项目参与者:
赵婧
中文摘要
多酚类化合物在缓解细胞氧化损伤方面具有显著的效果,而线粒体通透性转换是细胞损伤过程中的核心事件。研究表明,线粒体亲环素D(CypD)是唯一在基因上确定的调节线粒体通透性转换孔(mPTP)开放的分子,而CypD-p53蛋白互作直接触发了氧化压力下mPTP的开启和导致细胞死亡。我们前期研究发现,表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)能够与p53蛋白结合并引起p53的构象转变。因此,申请人提出EGCG通过直接干扰CypD-p53互作调控线粒体通透性的假说。本项目拟采用表面等离子共振、核磁共振和细胞学等手段从CypD-p53互作机理、EGCG干扰CypD-p53互作的方式和EGCG调控线粒体通透性表征三个方面展开研究,探索EGCG通过直接参与关键蛋白质互作来影响mPTP开放的机制,在分子-细胞层面深入揭示EGCG缓解细胞和线粒体损伤的机理,为多酚作为植物源功能基料在营养干预方面的应用提供理论支撑。
英文摘要
Polyphenols have been reported to be effective in alleviating the cell injury under oxidative stress. The mitochondrial permeability transition is a key event initiating cell death. To now, cyclophilin D (CypD) is the only genetically confirmed component involved in mitochondrial permeability transition pore (mPTP) formation and activity. The CypD-p53 interaction triggers the mPTP opening and cell death under oxidative stress. In our previous study, we found that epigallocatechin-3-gallate (EGCG) binds p53 and induces conformational changes in p53. Based on this, we propose that EGCG may inhibit the mPTP opening by interrupting the CypD-p53 interaction. Using SPR, NMR, MD simulation and cell assays, we will investigate the hypothesis in three parts: 1. The structural details in CypD-p53 interaction. 2. The molecular basis of EGCG interrupting CypD-p53 interaction. 3. The characterization of EGCG modulating mitochondrial permeability transition. We will explore how EGCG modulates mPTP opening through intervening protein-protein interaction, revealing the mechanism of the protective effect of EGCG on mitochondria, providing fundamental basis for the application of polyphenol in nutritional interventions.
多酚类化合物在缓解细胞氧化损伤方面具有显著的效果,而线粒体通透性转换是细胞损伤过程中的核心事件。线粒体亲环素D(CypD)与p53蛋白互作直接触发了氧化压力下线粒体通透性转换孔(mPTP)的开启和导致细胞死亡,前期研究发现表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)能够与p53蛋白结合并引起p53蛋白的构象转变。因此,我们提出EGCG通过直接干扰CypD-p53互作调控线粒体通透性的假说。本项目通过表面等离子共振(SPR)、核磁共振(NMR)、分子动力学模拟(MD)等技术手段从CypD-p53互作机理、EGCG干扰CypD-p53互作的方式和EGCG调控线粒体通透性表征三个方面展开研究。通过表面等离子共振发现CypD与全长p53、p53的N端结构域(NTD)的KD相似(均为μM级),分别为0.54μM和6.0μM,表明NTD是CypD的主要结合区域。通过HSQC核磁滴定发现CsA可逆转CypD导致的NTD峰位移及信号消失,表明NTD结合于CypD的CsA结合界面。CypD-NTD互作主要依赖于静电相互作用,并呈现动态结合特性。通过SPR发现EGCG能够直接与CypD结合,KD为27μM,EGCG与CypD具有两种结合模式,结合区域位于E23-V29、T89-G104、G124-I133,由范德华作用与静电相互作用驱动。通过竞争性SPR发现EGCG可以抑制CypD-FLp53的结合,IC50为160nM。本项目证实了EGCG直接参与CypD-p53关键蛋白质互作的机制,为解析EGCG缓解线粒体损伤的机理奠定了重要基础,为多酚作为植物源功能基料在营养干预方面的应用提供了重要的理论支撑。
黄烷-3-醇参与调控CypD介导的线粒体通透性转换的构效关系研究
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批准号:--
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项目类别:面上项目
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资助金额:54万元
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批准年份:2022
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负责人:赵婧
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依托单位:
国内基金
海外基金