先天性白内障相关的βB2晶状体蛋白突变对其结构、稳定性及蛋白相互作用的影响

批准号:
81371001
项目类别:
面上项目
资助金额:
70.0 万元
负责人:
姚克
依托单位:
学科分类:
H1302.晶状体与白内障
结题年份:
2017
批准年份:
2013
项目状态:
已结题
项目参与者:
徐佳、王玮、金冲飞、朱亚楠、李谨予、王琦玮、张凯
国基评审专家1V1指导 中标率高出同行96.8%
结合最新热点,提供专业选题建议
深度指导申报书撰写,确保创新可行
指导项目中标800+,快速提高中标率
微信扫码咨询
中文摘要
βB2晶状体蛋白是人眼晶状体中重要的结构蛋白,与维持晶状体的透明性与屈光性密切相关,其潜在的生理功能尚不明确。目前国内外针对βB2晶状体蛋白基因突变导致先天性白内障的报道已有不少,但是针对突变具体的致病机制研究仍很缺乏。本课题拟从现有的与βB2晶状体蛋白相关的基因突变中,选取有意义的关键位点,构建野生型βB2晶状体蛋白和包含各突变位点的质粒;通过原核表达获取目标蛋白,并明确其突变前后结构和理化性质方面改变;转染真核细胞,观察蛋白在细胞内定位以及对细胞生理状态的影响;同时用多种方式研究βB2晶状体蛋白与其他蛋白的相互作用,结合突变来探索其相互作用位点。本课题拟分别在蛋白水平和细胞水平,较完整地揭示这些先天性白内障相关基因突变对βB2晶状体蛋白结构、稳定性和蛋白相互作用等方面的影响,从而更加明确白内障的发生机理,为进一步研究βB2的生理功能打下基础,也为先天性白内障的防治提供理论依据。
英文摘要
βB2-Crystallin is one of major protein constituents of the human lens, its high solubility and stability are critical for lens clarity and refraction. Well recognized as a structural protein, other physiologic functions of βB2-crystallin remains unkownn. Many congenital cataract-linked mutations in βB2-crystallin gene (CRYBB2) have been reported. However, researchs focus on pathopoiesis mechanism of these mutations are still rare. Here we base on the mutations that are already published, use site-directed mutagenesis to constuct plasmids, and product recombinant proteins by overexpressing them in E.coli. Then the effect of mutations on βB2-crystallin structure and stability is investigated by biophysical methods, such as circular dichroism, fluorescence and X-ray crystal diffraction. Meanwhile, we transfect HeLa cells with the plasmids containing coding sequence of wild or mutant βB2-crystallin, for observing subcellular localization of target proteins, also for analyzing the effcet of the mutant proteins on cell proliferation and apoptosis. Moreover, we plan to study the protein-protein interantions by yeast two-hybird system, CO-IP and FRET methods. During our research, through elucidating pathopoiesis mechanism of these congenital cataract-linked mutations at both protein level and cell level, we can get a better understanding of the relationship between protein alteration and cataractogenesis, as well as creating a foundation which will help us in further studying the physiologic functions of βB2-crystallin and gene therapy of congenital catatact.
本研究根据预期研究方案,从分子生物学和生物物理学角度出发,在目前已发现的βB2晶状体蛋白基因突变中选取βB2晶状体蛋白C末端最后一个折叠片层的两个关键位点上的三个突变(V187M、V187E和R188H)以及两个位于蛋白结构域疏水核心的保守色氨酸突变(W59C和W151C),在结构上和功能上对其相应的致病机制进行研究。研究在体外大量表达蛋白并纯化,运用生物物理学手段如圆二色谱、核磁共振、荧光光谱、电镜等方法检测突变蛋白的结构和理化性质;同时将突变蛋白的基因转染到真核细胞中,观察其亚细胞定位、细胞毒性以及与其他蛋白质的相互作用。研究发现βB2晶状体蛋白C末端最后一个折叠片层V187、R188位点及蛋白结构域疏水核心的保守色氨酸位点W59、W151在βB2晶状体蛋白结构、稳定与折叠中起到了关键性作用,揭示了这些位点突变引起先天性白内障的分子机制,为进一步研究βB2的生理功能打下基础,也为先天性白内障的防治提供理论依据。
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
Targeted Exome Sequencing of Congenital Cataracts Related Genes: Broadening the Mutation Spectrum and Genotype-Phenotype Correlations in 27 Chinese Han Families.
先天性白内障相关基因的靶向外显子组测序:拓宽27个中国汉族家系的突变谱和基因型-表型相关性
DOI:10.1038/s41598-017-01182-9
发表时间:2017-04-27
期刊:Scientific reports
影响因子:4.6
作者:Zhai Y;Li J;Yu W;Zhu S;Yu Y;Wu M;Sun G;Gong X;Yao K
通讯作者:Yao K
The importance of the last strand at the C-terminus in βB2-crystallin stability and assembly
C 末端最后一条链在 β B2-晶状体蛋白稳定性和组装中的重要性
DOI:10.1016/j.bbadis.2013.10.001
发表时间:2014-01-01
期刊:BIOCHIMICA ET BIOPHYSICA ACTA-MOLECULAR BASIS OF DISEASE
影响因子:6.2
作者:Zhang, Kai;Zhao, Wei-Jie;Yan, Yong-Bin
通讯作者:Yan, Yong-Bin
Effects of lentivirus-mediated endostatin on endothelial progenitor cells.
慢病毒介导的内皮抑素对内皮祖细胞的影响
DOI:10.18632/oncotarget.21770
发表时间:2017-11-07
期刊:Oncotarget
影响因子:--
作者:Ai J;Sun JH;Ma J;Yao K
通讯作者:Yao K
Effects of cataract-causing mutations W59C and W151C on βB2-crystallin structure, stability and folding
引起白内障的突变 W59C 和 W151C 对 β B2 晶状体蛋白结构、稳定性和折叠的影响
DOI:10.1016/j.ijbiomac.2017.05.109
发表时间:2017-10-01
期刊:INTERNATIONAL JOURNAL OF BIOLOGICAL MACROMOLECULES
影响因子:8.2
作者:Zhao, Wei-Jie;Xu, Jia;Yan, Yong-Bin
通讯作者:Yan, Yong-Bin
Identification and functional analysis of two novel connexin 50 mutations associated with autosome dominant congenital cataracts.
与常染色体显性先天性白内障相关的两种新型连接蛋白 50 突变的鉴定和功能分析
DOI:10.1038/srep26551
发表时间:2016-05-24
期刊:Scientific reports
影响因子:4.6
作者:Yu Y;Wu M;Chen X;Zhu Y;Gong X;Yao K
通讯作者:Yao K
基于空间转录单细胞测序技术探索bFGF时空调控晶状体原位再生的分子机制
- 批准号:--
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:52万元
- 批准年份:2022
- 负责人:姚克
- 依托单位:
CYP51A1调控ERS-UPR信号通路维持晶状体内蛋白质稳态的分子机制
- 批准号:82070939
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:55万元
- 批准年份:2020
- 负责人:姚克
- 依托单位:
利用iPSCs来源的人晶状体蛋白基因组学探索先天性白内障新基因的定位及病理机制
- 批准号:81870641
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:57.0万元
- 批准年份:2018
- 负责人:姚克
- 依托单位:
先天性白内障病人特异性iPSCs及其晶状体小体模型的构建和发病机制研究
- 批准号:81570822
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:57.0万元
- 批准年份:2015
- 负责人:姚克
- 依托单位:
表面层层自组装膜载药新型人工晶状体构建及其对LECs增生、迁移和转分化抑制的多重机制和相关信号通路研究
- 批准号:81130018
- 项目类别:重点项目
- 资助金额:260.0万元
- 批准年份:2011
- 负责人:姚克
- 依托单位:
后表面层层自组装聚赖氨酸/CAT-152超薄多层膜的新型人工晶状体对后发性白内障的调控作用及其机制研究
- 批准号:30973271
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:30.0万元
- 批准年份:2009
- 负责人:姚克
- 依托单位:
特殊表型先天性白内障基因型及其相关蛋白组学连锁图构建
- 批准号:30640075
- 项目类别:专项基金项目
- 资助金额:10.0万元
- 批准年份:2006
- 负责人:姚克
- 依托单位:
两个常用频段电磁辐射对小鼠眼晶状体发育的影响
- 批准号:30570439
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:28.0万元
- 批准年份:2005
- 负责人:姚克
- 依托单位:
国内基金
海外基金
