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磷酸化对聚腺苷酸专一性核糖核酸酶结构和功能的调控
结题报告
批准号:
31370797
项目类别:
面上项目
资助金额:
80.0 万元
负责人:
闫永彬
依托单位:
学科分类:
C0505.蛋白质、多肽与酶生物化学
结题年份:
2017
批准年份:
2013
项目状态:
已结题
项目参与者:
何光军、张丽娜、张家全、段甜丽、胡丽丹
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中文摘要
脱腺苷酸酶通过调控mRNA的3'-端poly(A)尾巴的长度,广泛参与了mRNA代谢各个环节的调控,具有重要的生理意义。在各种脱腺苷酸酶中,聚腺苷酸专一性核糖核酸酶(PARN)是哺乳动物细胞裂解液中活力最高的脱腺苷酸酶,在高等生物细胞mRNA的代谢调控中起着尤为重要的作用。PARN是一个多结构域的多亚基酶,细胞对PARN有着多层次的调控以实现对特定mRNA翻译效率和代谢的精确控制。最近发现磷酸化会影响PARN参与细胞血清饥饿和DNA损伤时的应答,但磷酸化如何调控PARN参与不同生理活动的分子机制还不清楚,磷酸化在PARN的分子调控中起着什么样的作用也知之甚少。本项目拟在前期工作的基础上,从蛋白和细胞两个水平上,系统研究磷酸化对PARN的结构、酶学性质、蛋白质相互作用和生理功能的影响,从而为更深入探索脱腺苷酸酶通过调控mRNA代谢来参与细胞胁迫应答的分子机制提供新的线索。
英文摘要
Deadenylases are involved in the regulation of mRNA turnover via the regulation of the length of the poly(A) tail at the 3'-end of eukaryotic mRNA. Deadenylase have been found to participate in diverse important physiological processes. Among the various deadenylases, poly(A)-specific ribonuclease has been characterized as the deadenylase with the highest enzymatic activity in higher vertebrates, and is proposed to be crucial to the regulated deadenylation in eukaryotic cells. PARN is a multi-domain/multi-subunit enzyme with the potency to be regulated via diverse factors. Due to the high activity of PARN, the cells are required to control the deadenylase activity of PARN accurately to achieve a precise control of mRNA turnover. Recently, it was found that PARN is a phosphoprotein, and the phosphorylation status affects the participation of PARN in serum starvation/stimulation and DNA damage response processes. However, the mechanisms underlying PARN phosphorylation remain to be elucidated, and the role of phosphorylation in rugulating PARN in diverse physiological processes is also an resolved problem. In this project, we will study the effects of phosphorylation on the structure, enzymatic property, protein-protein interaction and physiological functions of PARN at both the protein and cellular levels. The results are expected to provide new insights into the mechanism of response of the cells to stimuli via regulation of mRNA translational efficiency and decay.
脱腺苷酸酶通过调控mRNA的3'-端poly(A)尾巴的长度,广泛参与了mRNA代谢各个环节的调控,具有重要的生理意义。最近发现磷酸化会影响PARN参与细胞血清饥饿和DNA损伤时的应答,但磷酸化如何调控PARN的分子机制还不清楚。本项目系统研究了磷酸化等对PARN的结构、酶学性质、蛋白质相互作用和细胞功能的影响。所取得的主要研究成果包括:1)发现寡聚化可能是PARN的一种新的调控方式,但磷酸化并不改变PARN的寡聚化,表明磷酸化和寡聚化是相互独立的调控方式。我们提出了一个限制性扩散的模型用以解释PARN的高度持续性催化方式和对特定mRNA的高特异性降解机理;2)发现PARN在一些胃癌组织样本和胃癌细胞系MKN28和AGS中都高表达。对其中分子机制的研究结果表明,PARN显著影响了p53和p21的mRNA水平。PARN并不影响p53 mRNA的稳定性,而PARN明显负调控p21 mRNA的稳定性。这个工作发现了第一个与p21 mRNA降解代谢相关的脱腺苷酸酶;3)发现磷酸化会对PARN的结构和活性有一些影响,特别是影响了C端结构域的性质。磷酸化并不改变PARN的核仁定位,但会影响PARN的膜定位。磷酸化改变了PARN的蛋白相互作用网络,从而影响了其在不同胁迫条件下对核仁内RNAs代谢的调控。这些研究结果为更深入探索脱腺苷酸酶自身的调节机制,以及通过调控RNA代谢来参与细胞胁迫应答的分子机制提供新的线索。
期刊论文列表
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Self-association of poly(A)-specific ribonuclease (PARN) triggered by the R3H domain
由 R3H 结构域触发的聚腺苷酸特异性核糖核酸酶 (PARN) 自缔合。
DOI:10.1016/j.bbapap.2014.09.010
发表时间:2014-12-01
期刊:BIOCHIMICA ET BIOPHYSICA ACTA-PROTEINS AND PROTEOMICS
影响因子:3.2
作者:He, Guang-Jun;Yan, Yong-Bin
通讯作者:Yan, Yong-Bin
Deadenylation: enzymes, regulation, and functional implications.
脱腺苷化:酶、调节和功能影响。
DOI:10.1002/wrna.1221
发表时间:2014
期刊:Wiley Interdiscip Rev RNA
影响因子:--
作者:Yan Yong-Bin
通讯作者:Yan Yong-Bin
Depletion of poly(A)-specific ribonuclease (PARN) inhibits proliferation of human gastric cancer cells by blocking cell cycle progression
聚腺苷酸特异性核糖核酸酶 (PARN) 的消耗通过阻断细胞周期进程来抑制人胃癌细胞的增殖
DOI:10.1016/j.bbamcr.2014.12.004
发表时间:2015-02-01
期刊:BIOCHIMICA ET BIOPHYSICA ACTA-MOLECULAR CELL RESEARCH
影响因子:5.1
作者:Zhang, Li-Na;Yan, Yong-Bin
通讯作者:Yan, Yong-Bin
脱腺苷酸酶参与细胞应激调控的机制研究
  • 批准号:
    32371308
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    50万元
  • 批准年份:
    2023
  • 负责人:
    闫永彬
  • 依托单位:
脱腺苷酸酶的内质网定位及其对内质网上mRNA的翻译调控研究
  • 批准号:
    31870783
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    59.0万元
  • 批准年份:
    2018
  • 负责人:
    闫永彬
  • 依托单位:
脑型肌酸激酶通过定位于纺锤体和中心体参与细胞有丝分裂调控的研究
  • 批准号:
    31670799
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    65.0万元
  • 批准年份:
    2016
  • 负责人:
    闫永彬
  • 依托单位:
脱腺苷酸化酶CCR4和CAF1同工酶的不同性质、相互作用和功能研究
  • 批准号:
    31170757
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    60.0万元
  • 批准年份:
    2011
  • 负责人:
    闫永彬
  • 依托单位:
蛋白质聚集的动力学机制及其转换
  • 批准号:
    30970559
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    30.0万元
  • 批准年份:
    2009
  • 负责人:
    闫永彬
  • 依托单位:
多聚腺苷酸专一性核糖核酸酶的结构与功能
  • 批准号:
    30770477
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    30.0万元
  • 批准年份:
    2007
  • 负责人:
    闫永彬
  • 依托单位:
蛋白质的稳定性与聚集
  • 批准号:
    30500084
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    30.0万元
  • 批准年份:
    2005
  • 负责人:
    闫永彬
  • 依托单位:
国内基金
海外基金