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Fkh家族转录因子在酿酒酵母DNA复制时序调控中的作用机理
结题报告
批准号:
31770084
项目类别:
面上项目
资助金额:
55.0 万元
负责人:
楼慧强
依托单位:
学科分类:
C0104.微生物遗传与生物合成
结题年份:
2021
批准年份:
2017
项目状态:
已结题
项目参与者:
梁培、赵率军、张佳鑫、史蒂、张樾
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中文摘要
真核生物基因组DNA复制起始于数百到数万个复制原点。这些原点并不同步启动,而是呈现一定的先后顺序。酿酒酵母的复制原点分为明显的“早”、“中”、“晚”三类,是研究真核DNA复制时序调控的理想模型。现有的“限量因子模型”认为,DNA复制时序是由Dbf4-Cdc7 (DDK)蛋白激酶等限量因子决定的。但限量因子到底是如何优先被募集到早期复制原点这一关键问题尚不明确。本课题组前期通过高通量酵母双杂交筛选到DDK的新的互作蛋白,转录因子Fkh1/Fkh2。ChIP实验初步证明Dbf4在早期原点的募集依赖Fkh1。本项目拟在此基础上,进一步解析Fkh-DDK互作的分子细节,揭示Fkh转录因子在DDK等限量因子招募中的作用及其分子机制,探讨真核生物染色体着丝粒和其它区域DNA复制时序控制机制的异同点。本研究将加深对DNA复制时空调控、尤其是与转录等其它DNA代谢过程协调等生命科学基本课题的认识。
英文摘要
DNA replication ensures the accurate duplication and transmition of genetic information in all types of cells. Eukaryotic DNA replication initiates from hundreds to thousands of origins which is highly coordinated in a spatial-temporal manner during S-phase of the cell cycle. DNA replication timing is conserved in eukaryotic organisms, the dysregulation of DNA replication timing correlates with genome instability and tumorigenesis. In Saccharomyces cerevisiae, DDK(Dbf4-dependent kinase) is involved in MCM2-7 helicase activation during DNA replication initiation. However, how Dbf4 is preferentially recruited to early origins remains obscue. In a unpublished high throughput yeast two hybrid screen, we have identified three Dbf4 interactors, transcription factors Fkh1/Fkh2 and another essential component of replication initiation complex Sld3. Such physical associations were further confirmed by coimmunoprecipitation. Moreover, when Fkh1 and Fkh2 were deleted, enrichment of Dbf4 at early origins was significantly decreased and the firing of early origins was also delayed. Here, we plan to characterize the details of these new interactions between Fkh and DDK, ellucidate the role of Fkh in recruitment of DDK to early origins. We’ll investigate the role and molecular mechanism of Fkh in control of DNA replication timing, which will inevitably contribute to understanding the spatio-temporal control of DNA replication itself and coordination with other important DNA activities such as transcription and chromatin dynamics.
真核生物基因组DNA复制起始原点的启动呈现一定的先后顺序。现有的“限量因子模型”认为DNA复制时序是由Dbf4-Cdc7(DDK)等限量因子决定的,但限量因子如何被优先招募到早期复制原点的机制并不明确。本项目以酿酒酵母为模式生物,通过遗传和生化等手段,发现转录因子Fkh1/Fkh2在DNA复制时序调控过程中促进DDK在早期复制原点招募的分子机制;DDK激酶通过磷酸化Mcm2和Mcm6的N端促进限量因子Sld3的招募,从而介导CMG复合体的装配,激活复制原点。而当遇到复制压力时,Mck1和Dun1对dNTPs合成的限速酶——核糖核苷酸还原酶 (Ribonucleotide Reductase, RNR) 的表达具有明确分工,Dun1主要负责早期响应, 而Mck1主要负责晚期响应,从而保证细胞内dNTPs水平维持在一个适当并且平衡的水平。本项目加深了对DNA复制时空调控,尤其是与转录等其他DNA代谢过程协调过程的认识。
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
The acetyltransferase Eco1 elicits cohesin dimerization during S phase
乙酰转移酶 Eco1 在 S 期引发粘连蛋白二聚化
DOI:10.1074/jbc.ra120.013102
发表时间:2020-05-29
期刊:JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY
影响因子:4.8
作者:Shi,Di;Zhao,Shuaijun;Lou,Huiqiang
通讯作者:Lou,Huiqiang
DOI:doi: 10.15252/embj.2021108290. Epub 2022 Jan 14.
发表时间:2022
期刊:EMBO J
影响因子:11.4
作者:Lili Li;Jie Wang;Zijia Yang;Yiling Zhao;Hui Jiang;Luguang Jiang;Wenya Hou;Risheng Ye;Qun He;Martin Kupier;Brian Luke;Qinhong Cao;Zhi Qi;Zhen Li;Huiqiang Lou
通讯作者:Huiqiang Lou
Characterization of the dimeric CMG/pre-initiation complex and its transition into DNA replication forks
二聚 CMG/预起始复合物的表征及其向 DNA 复制叉的转变
DOI:10.1007/s00018-019-03333-9
发表时间:2020
期刊:Cellular and Molecular Life Sciences
影响因子:8
作者:Liu Lu;Zhang Yue;Zhang Jingjing;Wang Jian-Hua;Cao Qinhong;Li Zhen;Campbell Judith L.;Dong Meng-Qiu;Lou Huiqiang
通讯作者:Lou Huiqiang
DOI:10.1080/15384101.2017.1403680
发表时间:2018
期刊:Cell Cycle
影响因子:4.3
作者:Zhang Zhong-Xin;Zhang Jingjing;Cao Qinhong;Campbell Judith L.;Lou Huiqiang
通讯作者:Lou Huiqiang
Cul4-Ddb1 ubiquitin ligases facilitate DNA replication-coupled sister chromatid cohesion through regulation of cohesin acetyltransferase Esco2
Cul4-Ddb1 泛素连接酶通过调节粘连蛋白乙酰转移酶 Esco2 促进 DNA 复制偶联姐妹染色单体的粘连
DOI:10.1371/journal.pgen.1007685
发表时间:2019-02-01
期刊:PLOS GENETICS
影响因子:4.5
作者:Sun, Haitao;Zhang, Jiaxin;Lou, Huiqiang
通讯作者:Lou, Huiqiang
酿酒酵母DNA复制起始过程中解旋酶Mcm2-7的变构激活机理
  • 批准号:
    31630005
  • 项目类别:
    重点项目
  • 资助金额:
    274.0万元
  • 批准年份:
    2016
  • 负责人:
    楼慧强
  • 依托单位:
DNA解旋酶MCM双六聚体构象的形成机制与生理功能
  • 批准号:
    31271331
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    90.0万元
  • 批准年份:
    2012
  • 负责人:
    楼慧强
  • 依托单位:
运用高通量遗传学相互作用图谱方法研究酿酒酵母DNA复制期检查点的调控途径
  • 批准号:
    31071095
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    33.0万元
  • 批准年份:
    2010
  • 负责人:
    楼慧强
  • 依托单位:
酿酒酵母Mrc1蛋白在维持基因组稳定性上的作用机理——“聚合酶/解旋酶偶联模型”
  • 批准号:
    30970063
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    35.0万元
  • 批准年份:
    2009
  • 负责人:
    楼慧强
  • 依托单位:
国内基金
海外基金