小分子RNA介导的基因沉默的结构与功能研究

批准号:
31571335
项目类别:
面上项目
资助金额:
65.0 万元
负责人:
盛刚
依托单位:
学科分类:
C0602.基因表达及非编码序列调控
结题年份:
2019
批准年份:
2015
项目状态:
已结题
项目参与者:
杜朝阳、张博、赵宏图、尹茂鲁、李佳智、尤李兰、王久宇、王敏
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中文摘要
Ago蛋白结合向导链siRNA或miRNA形成的复合物是RNA诱导的基因沉默符合物体的核心组分,序列特异性的识别之互补的mRNA,并将目的mRNA进行沉默。人们对siRNA利用碱基互补配对原则识别、结合靶链,以及Ago蛋白切割靶链的作用机理有了一定研究。但是,miRNA与靶链之间并不能完全互补配对,它们之间形成的突起和错配对结构和功能的影响还不清楚;另外,在基因沉默过程中Ago与向导链都将发生什么样的构象变化也需要进一步研究。本项目将运用X射线晶体学,并结合单分子和计算生物学方法,深入研究Ago-向导链-靶链复合物的结构与功能,分析不同部位的突起和错配对Ago 的活性与结构的影响,探讨除了种子区域的碱基互补配对原则之外,向导链识别靶链更详尽的机理,从而深入分析miRNA诱导基因沉默的机理;我们还将研究miRNA介导基因沉默过程中不同阶段Ago-miRNA-靶RNA复合物的构象变化的细节。
英文摘要
Argonaute (Ago) protein combined with small RNAs (siRNAs or miRNAs) is the key component of RNA-induced silencing complexes (RISCs). The small RNA works as the guide to identify the complementary target mRNAs, which is silenced by RISC via translational repression and degradation. How the siRNAs find their complete complementary target RNAs is well studied. However, bulge or mismatch will located inside the miRNA-target RNA duplex because many miRNAs are perfect complementary with target. How these bulges and mismatches are tolerated by Ago and the effect to Ago activity are still unclear. Moreover, the miRNA and Ago conformational change in RNA interference processes is need further studies. In this project, we will work on the structural and functional studies of Ago-guide strand-target strand complex. We will use part complementary (different base or position) desired guide strand for the specific target strand, together with Ago. Using X-ray diffraction, combined with cleavage activate, single-molecule techniques and computational biology to reveal the mechanism of Ago-miRNA-target RNA and the detail of their conformation changing during RNA silencing processes.
RNA干扰对基因的表达调控具有重要作用,并且在生物中普遍存在。Ago蛋白结合向导链siRNA或miRNA形成的复合物是RNA诱导的基因沉默符合物体的核心组分,序列特异性的识别之互补的mRNA,并将目的mRNA进行沉默。人们对siRNA利用碱基互补配对原则识别、结合靶链,以及Ago蛋白切割靶链的作用机理有了一定研究。但是,miRNA与靶链之间并不能完全互补配对,它们之间形成的突起和错配对结构和功能的影响还不清楚;另外,在基因沉默过程中Ago与向导链都将发生什么样的构象变化也需要进一步研究。本项目运用X射线晶体学,并结合单分子和计算生物学方法,深入研究Ago-向导链-靶链复合物的结构与功能,分析不同部位的突起和错配对Ago 的活性与结构的影响,探讨除了种子区域的碱基互补配对原则之外,向导链识别靶链更详尽的机理,从而深入分析miRNA诱导基因沉默的机理;我们还研究miRNA介导基因沉默过程中不同阶段AgomiRNA-靶RNA复合物的构象变化的细节。此外,还探究了两大类 CRISPR-Cas 系统效应蛋白的结构和作用机制、及噬菌体防御系统( Anti-CRISPR )效应蛋白的结构和分子机制 、染色质架构蛋白 CTCF 结合人类基因组位点的机制 。
期刊论文列表
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Structure Studies of the CRISPR-Csm Complex Reveal Mechanism of Co-transcriptional Interference
CRISPR-Csm复合物的结构研究揭示共转录干扰机制
DOI:10.1016/j.cell.2018.10.052
发表时间:2019
期刊:Cell
影响因子:64.5
作者:You Lilan;Ma Jun;Wang Jiuyu;Artamonova Daria;Wang Min;Liu Liang;Xiang Hua;Severinov Konstantin;Zhang Xinzheng;Wang Yanli
通讯作者:Wang Yanli
C2c1-sgRNA Complex Structure Reveals RNA-Guided DNA Cleavage Mechanism
C2c1-sgRNA 复合物结构揭示了 RNA 引导的 DNA 切割机制
DOI:10.1016/j.molcel.2016.11.040
发表时间:2017-01-19
期刊:MOLECULAR CELL
影响因子:16
作者:Liu, Liang;Chen, Peng;Wang, Yanli
通讯作者:Wang, Yanli
DOI:--
发表时间:2016
期刊:Cell Res
影响因子:--
作者:Jiuyu Wang;Jun Ma;Zhi Cheng;Xu Meng;Lilan You;Min Wang;Xinzheng Zhang;Yanli Wang
通讯作者:Yanli Wang
Molecular mechanism of directional CTCF recognition of a diverse range of genomic sites
CTCF定向识别多种基因组位点的分子机制
DOI:10.1038/cr.2017.131
发表时间:2017-11-01
期刊:CELL RESEARCH
影响因子:44.1
作者:Yin, Maolu;Wang, Jiuyu;Wang, Yanli
通讯作者:Wang, Yanli
Structure/cleavage-based insights into helical perturbations at bulge sites within T. thermophilus Argonaute silencing complexes.
基于结构/裂解的对嗜热嗜热菌 Argonaute 沉默复合物内凸起位点螺旋扰动的见解
DOI:10.1093/nar/gkx547
发表时间:2017-09-06
期刊:Nucleic acids research
影响因子:14.9
作者:Sheng G;Gogakos T;Wang J;Zhao H;Serganov A;Juranek S;Tuschl T;Patel DJ;Wang Y
通讯作者:Wang Y
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