LZTFL1调控BBSome鞭毛内运输的分子机制研究
批准号:
32100541
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:
薛斌
依托单位:
学科分类:
细胞器及亚细胞结构、互作与功能
结题年份:
2024
批准年份:
2021
项目状态:
已结题
项目参与者:
薛斌
中文摘要
纤毛是存在于真核细胞表面,具有运动、感知和信号传导功能的细胞器。纤毛的感知和信号传导功能依赖于定位在纤毛膜上的信号蛋白。这些信号蛋白依赖由八种保守蛋白组成的多蛋白复合物BBSome,并以鞭毛内运输(intraflagellar transport,IFT)方式输入或输出纤毛。因此,BBSome在纤毛内缺失或定位异常均可导致纤毛内信号蛋白的异常缺失或累积,从而引发巴德-毕德氏综合症(Bardet-Biedl syndrome,BBS)。目前有研究表明,在哺乳动物细胞中,类亮氨酸拉链转录因子1(LZTFL1)缺失导致纤毛内BBSome累积而引发BBS,但是其背后详细的分子机制仍不清晰。因此,本项目将利用莱茵衣藻为模式生物,运用生物化学、遗传学和全内反射荧光成像技术等多种生物学手段研究LZTFL1调控BBSome鞭毛内运输的分子机制,从而有助于拓宽对BBS致病机理的理解。
英文摘要
Cilia are present on the surface of eukaryotic cells and have motility, sensory and signal transduction functions. The cilia’s capacity to sense and transduce extracellular signals depends on ciliary membrane proteins. These signaling proteins relied on BBSome, a multi protein complex composed of eight conserved proteins, enter or remove from cilia via intraflagellar transport (IFT) for maintaining their ciliary dynamics. Therefore, defects in BBSome assembly and ciliary distribution cause loss or abnormal accumulation of ciliary signaling proteins, eventually resulting in Bardet-Biedl syndrome (BBS). Nowadays, studies show that lack of leucine zipper transcription factor-like 1 (LZTFL1) results in the accumulation of BBSome, eventually leading to BBS, while the mechanism underlying this process remains largely elusive. Therefore, this project will study the molecular mechanism of LZTFL1 regulating the BBSome dynamics in cilia by using biochemical, genetic and total internal reflection fluorescence imaging assays on Chlamydomonas reinhardtii, which will help to broaden the understanding of the pathogenic mechanism of BBS.
BBSome作为纤毛内运输(intraflagellar transport,IFT)的货物蛋白,是由多个巴德毕德氏综合症(Bardet-Biedl syndrome,BBS)蛋白组成的多蛋白复合物,其对信号分子输入和输出纤毛具有重要的调控作用。类亮氨酸拉链转录因子1(Leucine zipper transcription factor-like 1,LZTFL1)通过控制BBSome在纤毛内丰度,进而调控信号分子在纤毛内动态平衡,因此LZTFL1缺失引发BBS,但是其详细的分子机制仍不清晰。在本研究中,我们以莱茵衣藻为模式生物研究表明LZTFL1通过调控BBSome在细胞基体定位和纤毛顶端重塑来维持BBSome在纤毛内动态平衡。LZTFL1通过控制小G蛋白BBS3在细胞基体定位进而调控被招募到细胞基体的BBSome数量,从而控制BBSome在纤毛内的丰度。此外,在细胞体中,LZTFL1具有稳定IFT25/27的功能,因此LZTFL1通过控制IFT25/27的稳定性进而调控IFT25/27在细胞基体的数量,从而控制IFT25/27进入纤毛。在纤毛顶端,IFT25/27调控BBSome重塑使其得以依赖反向IFT运输机制输出纤毛,因此LZTFL1同时具有调控BBSome输出纤毛的功能。综上可知,LZTFL1通过调控BBSome细胞基体定位和输出纤毛两种调控模式,维持纤毛内BBSome丰度和信号分子的动态平衡。
国内基金
海外基金