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特异性lncRNA调控SDE2SUMO化修饰在同型半胱氨酸致动脉粥样硬化中的机制研究

批准号:
82060090
项目类别:
地区科学基金项目
资助金额:
34.0 万元
负责人:
郝银菊
依托单位:
学科分类:
动脉粥样硬化与动脉硬化
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
郝银菊

项目摘要

结项摘要

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中文摘要
巨噬细胞源性泡沫细胞形成是同型半胱氨酸(Hcy)引起动脉粥样硬化(As)的重要环节,但机制未清。RNA剪接可以产生带有编码信息功能的mRNA,是真核细胞基因表达的重要生物过程。lncRNA作为一种新的调控因子,可通过影响mRNA转录后调控参与细胞的调节。预实验结果提示SUMO化修饰调控pre-mRNA剪接参与了Hcy介导泡沫细胞形成,故本课题拟筛选和确定lncRNASHCBP1是Hcy促进泡沫细胞的形成特异性lncRNA,并阐明其功能性靶基因DDIT4的作用;明确SDE2调控pre-mRNA剪接是Hcy引起DDIT4表达下调的重要机制;质谱分析SDE2赖氨酸SUMO化修饰的变化,并采用阻断为主的策略确定SENP1为关键调控因子;探寻lncRNASHCBP1介导SDE2赖氨酸位点K132、323、405和450 SUMO化修饰的作用,明确关键位点,为防治As提供理论依据。
英文摘要
The formation of macrophage-derived foam cell is an important part of atherosclerosis (As) caused by homocysteine (Hcy), but the mechanism is unclear. RNA splicing produce mRNA with the function of coding information, which is an important biological process for eukaryotic cell gene expression. As a new regulatory factor, lncRNA can participate in the regulation of cells by affecting post-transcriptional regulation of mRNA. Previous results suggest that the SUMOylation modification modulates pre-mRNA splicing and participates in Hcy-mediated foam cells. Therefore, this project intends to screen and determine that lncRNASHCBP1 is a specific lncRNA of Hcy-promoted the formation of foam cells, and clarify the role of its functional target gene DDIT4. Clarify SDE2 regulates pre-mRNA splicing is an important mechanism of Hcy-induced down-regulation of DDIT4 expression. Mass spectrometry was used to analyze the changes of SDE2 lysine SUMO modification, and block-based strategy was used to determine SENP1 as the key regulatory factors. To explore the role of lncRNASHCBP1 in mediating SDE2 lysine sites K132, 323, 405, and 450 of SUMO modification, clarify key sites, and provide a theoretical basis for the prevention of As.
背景:动脉粥样硬化(Atherosclerosis, As)是以脂质聚集和炎性细胞浸润为特征的全身性疾病,是心脑血管疾病的共同病理基础。高同型半胱氨酸(Homocysteine, Hcy)血症是动脉粥样硬化的独立危险因素,其致病机制尚未完全明确。近年来,长链非编码RNA(lncRNA)在多种疾病中的调控作用受到关注。本研究旨在探讨特异性lncRNA通过调控SDE2 SUMO化修饰在Hcy诱导的动脉粥样硬化中的作用机制。.内容:本课题通过建立ApoE-/-高Hcy血症动脉粥样硬化动物模型和巨噬细胞源性泡沫细胞模型,利用RNA测序筛选出差异表达的特异性lncRNA(如lncSHCBP1)。通过CRISPR/Cas9技术、RNA免疫沉淀(RIP)、染色质免疫沉淀(ChIP)等技术手段,明确了lncSHCBP1在Hcy诱导的泡沫细胞自噬水平下调中的关键作用,并揭示了其通过调控SDE2蛋白的SUMO化修饰影响DDIT4 Pre-mRNA剪接的分子机制。进一步研究发现,SDE2的SUMO化修饰位点(如K132、K323、K405和K450)在Hcy诱导的泡沫细胞形成中发挥重要作用,且lncSHCBP1与去SUMO化酶SENP1相互作用,调控SDE2的SUMO化水平,进而影响自噬相关基因的表达。.结果:实验结果显示,Hcy处理后,泡沫细胞中lncSHCBP1表达上调,而DDIT4表达下调;沉默lncSHCBP1可恢复自噬水平并减轻泡沫细胞形成。此外,SDE2的SUMO化修饰水平在Hcy诱导下显著下调,而通过CRISPR/Cas9技术敲除SENP1或过表达SDE2的SUMO化修饰位点突变体可逆转这一现象。这些结果表明,lncSHCBP1通过调控SDE2的SUMO化修饰影响DDIT4 Pre-mRNA剪接,进而调控自噬水平,参与Hcy诱导的泡沫细胞形成。.意义:本研究揭示了特异性lncRNA在Hcy诱导的动脉粥样硬化中的调控机制,明确了lncSHCBP1通过SDE2 SUMO化修饰影响DDIT4 Pre-mRNA剪接的分子途径,为动脉粥样硬化的早期诊断和靶向治疗提供了新的理论依据和潜在靶点。
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