应用斑马鱼模型研究CERKL突变引起视网膜变性的分子机制
批准号:
31471194
项目类别:
面上项目
资助金额:
90.0 万元
负责人:
刘木根
依托单位:
学科分类:
C0604.表型、行为与疾病的遗传学基础
结题年份:
2018
批准年份:
2014
项目状态:
已结题
项目参与者:
黄渝侃、李畅、于珊珊、王久香、刘影、高蒙、陆兆静、屈振、秦亚运
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中文摘要
视网膜变性是遗传性视觉损害和失明的最主要的原因之一,CERKL是2004年克隆的重要RP/CRD致病基因,但该基因功能及其突变引起视网膜变性的分子机制尚不清楚,在小鼠中敲除CERKL未能检测到RP/CRD的表型。前期工作中,我们应用TALEN技术成功构建了CERKL敲除的斑马鱼模型,观察纯合缺失的斑马鱼发现其产生类似视网膜变性的临床症状;检测突变体视网膜的cGMP水平发现其浓度显著升高,提示CERKL缺陷可能通过上调cGMP而引起视网膜变性。本项目将前期工作基础上,通过对不同发育时期的斑马鱼进行观察和分析,研究CERKL突变导致RP/CRD的病理过程;分析CERKL调控cGMP在视觉形成过程中的作用机制,揭示CERKL突变导致感光细胞死亡的信号通路。本研究不仅将明确CERKL在视网膜中的生理功能,揭示该基因突变引起视网膜变性发病的病理机制,并将为视网膜变性的有效预防和治疗打下良好基础。
英文摘要
Retina degeneration is one of the major causes that leads to hereditary visual impairment and blindness. There is no effective treatment for the disease so far. CERKL is an important RP/CRD pathogenic gene, although both its physiological and pathological roles remain unknown. No RP/CRD phenotype has been detected in CERKL knockout mice. In our previous studies, a CERKL knockout zebrafish model has been generated by using TALEN technique. Histology observation demonstrated a typical RP/CRD phenotype in the CERKL-null fish, accompanied by a significant rise of cGMP level in the retina. This proposal is aimed to investigate the pathological processes, especially the specific pathways leading to cGMP up-regulation and photoreceptor death, in retina of CERKL knockout zebrafish. This study will not only uncover the important roles of CERKL in retina physiology, but also provide evidences and support in developing effective strategy for RP/CRD prevention and treatment.
CERKL是一个重要的视网膜变性致病基因,其突变可以引起广泛的视网膜结构和功能缺陷,并导致患者进行性丧失视觉。尽管全世界不同研究者从不同的角度进行研究,但CERKL在视网膜中的生理功能尚不明确,基因突变引起视网膜变性的病理机制还不清楚。缺少合适的CERKL缺陷的动物模型是这一领域缺乏足够进展的关键。本项目在国家基金委的支持下,首次应用.TALEN技术构建了CERKL敲除的斑马鱼模型,并对CERKL缺陷引起的视网膜变性的早中晚各期的病理过程进行了深入细致的观察和分析,揭示了新的CERKL基因功能以及该基因突变引起视网膜色素变性的新的病理机制。通过组织学观察和分子生物学分析,发现在CERKL突变鱼视杆细胞在受累程度和受累时间早晚等方面均超过视锥细胞,提示CERKL突变呈现视网膜色素变性,而非视锥视杆营养不良的临床特征。应用电镜观察,发现视网膜中残存大量的未被吞噬的外节,体内和体外研究均表明抑制CERKL表达可显著破坏视网膜色素上皮细胞的吞噬能力,进一步研究发现CERKL通过调控MERTK维持视网膜色素上皮的吞噬。应用斑马鱼模型,我们还发现CERKL敲除导致视网膜自噬功能缺陷。CERKL可以和sirt1直接相互作用并调控sirt1的磷酸化。Sirt1通过去乙酰化调控自噬蛋白ATG5和ATG7的活性。CERKL突变在视网膜中可以通过下调sirt1导致ATGs活性下降,进而破坏视网膜细胞的自噬功能。我们的这些研究成果揭示了CERKL基因新的功能及其突变引起RP的病理机制,并为寻找和筛选视网膜变性的治疗方法打下了扎实的基础。
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
HSF4 promotes G1/S arrest in human lens epithelial cells by stabilizing p53
HSF4 通过稳定 p53 促进人晶状体上皮细胞 G1/S 停滞
DOI:10.1016/j.bbamcr.2015.04.018
发表时间:2015-08-01
期刊:BIOCHIMICA ET BIOPHYSICA ACTA-MOLECULAR CELL RESEARCH
影响因子:5.1
作者:Huang, Mi;Li, Duanzhuo;Liu, Mugen
通讯作者:Liu, Mugen
Ablation of EYS in zebrafish causes mislocalisation of outer segment proteins, F-actin disruption and cone-rod dystrophy.
斑马鱼 EYS 的消融导致外节蛋白错误定位、F-肌动蛋白破坏和锥杆营养不良
DOI:10.1038/srep46098
发表时间:2017-04-05
期刊:Scientific reports
影响因子:4.6
作者:Lu Z;Hu X;Liu F;Soares DC;Liu X;Yu S;Gao M;Han S;Qin Y;Li C;Jiang T;Luo D;Guo AY;Tang Z;Liu M
通讯作者:Liu M
CERKL regulates autophagy via the NAD-dependent deacetylase SIRT1.
CERKL 通过 NAD 依赖性脱乙酰酶 SIRT1 调节自噬
DOI:10.1080/15548627.2018.1520548
发表时间:2019-03
期刊:Autophagy
影响因子:13.3
作者:Hu X;Lu Z;Yu S;Reilly J;Liu F;Jia D;Qin Y;Han S;Liu X;Qu Z;Lv Y;Li J;Huang Y;Jiang T;Jia H;Wang Q;Liu J;Shu X;Tang Z;Liu M
通讯作者:Liu M
Identification of a novel NRL mutation in a Chinese family with retinitis pigmentosa by whole-exome sequencing
通过全外显子组测序鉴定中国色素性视网膜炎家系中的新 NRL 突变
DOI:10.1038/eye.2016.327
发表时间:2017
期刊:Eye
影响因子:3.9
作者:Qin Y.;Liu F.;Yu S.;Yang L.;Gao M.;Tang Z.;Guo A. Y.;Zhang M.;Li P.;Liu M.
通讯作者:Liu M.
CERKL interacts with mitochondrial TRX2 and protects retinal cells from oxidative stress-induced apoptosis
CERKL 与线粒体 TRX2 相互作用,保护视网膜细胞免受氧化应激诱导的细胞凋亡。
DOI:10.1016/j.bbadis.2014.04.009
发表时间:2014-07-01
期刊:BIOCHIMICA ET BIOPHYSICA ACTA-MOLECULAR BASIS OF DISEASE
影响因子:6.2
作者:Li, Chang;Wang, Lei;Liu, Mugen
通讯作者:Liu, Mugen
Mettl16调控斑马鱼胚胎HSPCs从静息态向激活态转变的机制研究
- 批准号:--
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:54万元
- 批准年份:2022
- 负责人:刘木根
- 依托单位:
剪接因子prpf31功能及其突变引起视网膜色素变性和眼发育异常的分子机制
- 批准号:31871260
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:60.0万元
- 批准年份:2018
- 负责人:刘木根
- 依托单位:
视网膜色素变性斑马鱼模型研究
- 批准号:81670890
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:85.0万元
- 批准年份:2016
- 负责人:刘木根
- 依托单位:
HSF4功能与白内障发病的分子机制研究
- 批准号:81270983
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:70.0万元
- 批准年份:2012
- 负责人:刘木根
- 依托单位:
BCAS2功能与白内障致病机制
- 批准号:31071106
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:35.0万元
- 批准年份:2010
- 负责人:刘木根
- 依托单位:
一个新的mRNA-like非编码RNA功能研究
- 批准号:30871386
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:33.0万元
- 批准年份:2008
- 负责人:刘木根
- 依托单位:
一个新的DSAP致病基因的定位和分子克隆
- 批准号:30571677
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:30.0万元
- 批准年份:2005
- 负责人:刘木根
- 依托单位:
染色体8q22.3一个KTS相关新基因的克隆与功能分析
- 批准号:30470982
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:22.0万元
- 批准年份:2004
- 负责人:刘木根
- 依托单位:
国内基金
海外基金















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