G-四链体结构对hnRNP K的转录和表达调控作用及其对下游基因c-myc转录水平影响的分子机制研究

批准号:
21242010
项目类别:
专项基金项目
资助金额:
10.0 万元
负责人:
李丁
依托单位:
学科分类:
B0702.生物分子的化学生物学
结题年份:
2013
批准年份:
2012
项目状态:
已结题
项目参与者:
邱俊、陈思齐、刘敬功、姜春勇、刘伟林、曾优美、苏丽娟、何清清
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中文摘要
hnRNP K是存在于细胞核中的重要转录调节蛋白,它通过与癌基因c-myc启动子区域的特定序列结合,上调c-myc的转录和表达并引发下游系列的分子事件。我们通过生物信息学和大量的体内外实验发现,表达该蛋白的基因hnRNP K启动子区域存在富G-序列,这些序列在形成稳定的G-四链体后,能够显著下调hnRNP K的转录和表达水平。本项目将在此重要发现基础上,结合本研究团队在G-四链体基因组研究中积累的经验和建立的技术平台,深入研究hnRNP K基因启动子G-四链体对该基因的转录和表达调控机制;进一步探讨hnRNP K蛋白通过c-myc基因启动子特殊核酸结构调控c-myc转录和表达的作用机制;设计和合成hnRNP K启动子G-四链体特异性的配体和探针,为上述分子机制研究提供有力的工具。本项目的研究,将为阐明重要癌基因c-myc的转录调控网络和通路,也为新型靶向性抗癌药物的研究提供新的理论依据。
英文摘要
hnRNP K is an important protein with transcriptional regulation function present in the nucleus, which increases the transcription and expression of c-myc causing subsequent downstream molecular effect, through its binding with special sequence on c-myc gene promoter region. In our recent bioinformatic and many in vivo and in vitro studies, we found several G-rich sequences on the upstream promoter of hnRNP K gene, could form G-quadruplexes in vitro, and down-regulate transcription and overexpression level of hnRNP K. Based on this important finding, in combination with our accumulated experience and technology platform in c-myc research, we plan to carry out in-depth mechanistic studies for transcriptional regulation of hnRNP K gene by these G-quadruplexes. We also plan to study the mechanism for hnRNP K protein to regulate c-myc gene transcription through its binding with c-myc promoter region. We will also design and synthesize highly selective binding ligands for hnRNP K promoter G-quadruplex as probes, providing powerful tools for the above mechanistic studies. This project will provide a new theoretical basis for elucidating transcriptional regulatory network and pathways of the important oncogene c-myc and discovery of anti-cancer drugs for new targets.
hnRNP K是存在于细胞核中的重要转录调节蛋白,它通过与癌基因c-myc启动子区域的特定序列结合,上调c-myc的转录和表达并引发下游系列的分子事件。我们通过生物信息学和大量的体内外实验发现,表达该蛋白的基因hnRNP K启动子区域存在富G-序列,这些序列在形成稳定的G-四链体后,能够显著下调hnRNP K的转录和表达水平。本项目在此重要发现基础上,结合本研究团队在G-四链体基因组研究中积累的经验和建立的技术平台,深入研究hnRNP K基因启动子G-四链体对该基因的转录和表达调控机制;进一步探讨hnRNP K蛋白通过c-myc基因启动子特殊核酸结构调控c-myc转录和表达的作用机制;设计和合成hnRNP K启动子G-四链体特异性的配体和探针,为上述分子机制研究提供有力的工具。在细胞内G-四链体的稳定性受G-四链体结合蛋白的调节,我们发现CNBP蛋白可以稳定癌基因c-myc上游promoter区域的G-四链体,发现CNBP呈现前期瞬时下调随后稳定上调c-myc转录的双向调节现象并确定该双向转录调控与G-四链体结构相关,通过等离子表面共振和共转染研究了CNBP与NM23-H2的相互作用,发现CNBP通过促进G-四链体形成介导了前期瞬时c-myc转录下调,随后NM23-H2被招募并启动c-myc转录导致转录水平上调,最后以G-四链体小分子配体TMPyP4为探针初步验证了CNBP为抗肿瘤药物靶点的可行性。为了获得对G-四链体或富C序列/i-motif有选择性结合的配体,我们在团队前期设计合成的基础上新设计合成了一系列化合物,测试结果表明部分化合物对hnRNP K基因上游的G-四链体有较好的选择性,还有一些化合物可选择性稳定i-motif,这部分化合物正在进行深入研究。同时,发现部分化合物虽然对G-四链体和富C序列/i-motif都没有很好结合,但是发现有其他生物活性。例如一些化合物发现是针对胆固醇生物合成路径酶的抑制剂,可作为潜在抗癌和抗心血管药物先导化合物。本项目的研究,为阐明重要癌基因c-myc的转录调控网络和通路,也为新型靶向性抗癌药物的研究提供新的理论依据。
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DOI:10.1016/j.bbagen.2013.11.006
发表时间:2014-03
期刊:Biochimica et biophysica acta
影响因子:--
作者:Jinggong Liu;Weilin Liu;H. Ge;Jinbo Gao;Qingqing He;L. Su;Jun Xu;L. Gu;Zhishu Huang;
通讯作者:Jinggong Liu;Weilin Liu;H. Ge;Jinbo Gao;Qingqing He;L. Su;Jun Xu;L. Gu;Zhishu Huang;
Mechanistic studies for the role of cellular nucleic-acid-binding protein (CNBP) in regulation of c-myc transcription
细胞核酸结合蛋白(CNBP)在c-myc转录调节中的作用机制研究
DOI:10.1016/j.bbagen.2013.06.007
发表时间:2013-10-01
期刊:BIOCHIMICA ET BIOPHYSICA ACTA-GENERAL SUBJECTS
影响因子:3
作者:Chen, Siqi;Su, Lijuan;Li, Ding
通讯作者:Li, Ding
吖啶衍生物通过启动子四链体结构调控Bcl2基因转录表达的分子机制及其意义
- 批准号:--
- 项目类别:省市级项目
- 资助金额:15.0万元
- 批准年份:2024
- 负责人:李丁
- 依托单位:
核酸i-motif结构调控癌基因转录表达的分子机制及其化学干预意义
- 批准号:21977123
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:65.0万元
- 批准年份:2019
- 负责人:李丁
- 依托单位:
小分子化合物通过核酸i-motif结构调控癌基因转录表达的机制研究
- 批准号:--
- 项目类别:省市级项目
- 资助金额:10.0万元
- 批准年份:2019
- 负责人:李丁
- 依托单位:
启动子G-四链体调控癌基因hnRNP K及其通过i-motif影响下游c-myc转录表达的分子机制研究
- 批准号:21472252
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:80.0万元
- 批准年份:2014
- 负责人:李丁
- 依托单位:
国内基金
海外基金
