课题基金 / 基金详情

介导RNAi遗传的无膜细胞器的组分与调控机制研究

批准号:
32070798
项目类别:
面上项目
资助金额:
58.0 万元
负责人:
万刚
依托单位:
学科分类:
细胞外微环境与细胞间通讯
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
万刚

项目摘要

结项摘要

万刚的其他基金

相似基金

相关文献

中文摘要
无膜细胞器比如P granules、stress granules、P bodies、核仁等是由特定的蛋白质和RNA通过相变自发组装形成的。无膜细胞器参与生殖细胞发育、基因表达调控、环境压力应对等,并与癌症、病毒入侵和神经退行性等疾病关联,然而大多数无膜细胞器的组分、形成和不同无膜细胞器互作调控的分子机制还很不清楚。我们在前期研究中发现,秀丽线虫中新的液滴状无膜细胞器Z granules和空间有序的三无膜细胞器结构PZM介导了RNAi遗传,并影响后代的生殖细胞发育。本项目将在上述研究的基础上,通过生物化学和遗传筛选等手段研究PZM组分、发育过程中形成和互作调控的分子机理,以及这些形成和互作的异常对小RNA信号通路的影响。本研究将为无膜细胞器的调控机理提供新的理论见解,并为相关疾病治疗提供潜在的依据。
英文摘要
Membrane-less organelles such as P granules, stress granules, P bodies and nucleoli form by spontaneous self-assembly of specific proteins and RNAs through phase separation. Membrane-less organelles play important roles in germ cells development, gene expression regulation, environmental stress response, and are tightly linked to cancer, virus invasion and neurodegenerative diseases. However, the components and the molecular regulatory mechanisms behind formation and interaction of most membrane-less organelles are poorly understood. Previously, our work shows that new liquid droplet membrane-less organelle termed Z granules and spatially ordered tri-membrane-less organelles termed PZM mediate RNAi inheritance, and affect germline development in progeny. Based on above mentioned work, harnessing biochemical and genetic screen approaches, current project will study the components of PZM and molecular regulatory mechanisms of formation and interaction of PZM during development, and how aberrant formation and interaction affect small RNA pathways. This work will gain new insights into regulatory mechanisms of membrane-less organelles, and potentially benefits related disease treatment.
生物大分子凝聚体,又称为凝聚体或者无膜细胞器,是由蛋白质和RNA通过液-液相分离从细胞质或者细胞核质中分离形成的细胞区间。凝聚体在基因表达调控、免疫反应、胁迫应答和生殖细胞发育中起着重要的作用。研究表明凝聚体不是均一的结构,可能形成表面-核心的结构,不同凝聚体还可以形成空间邻近但是不融合的液滴态多相凝聚体结构。比如秀丽线虫中的生殖颗粒至少由4个液滴态凝聚体(P、Z、M、S)组成,多相凝聚体形成和维持的机制还很不清楚。. 本项目首先研究了P、Z、M凝聚体的蛋白质组分,通过优化的秀丽线虫中的TurboID介导的邻近标记技术和质谱分析发现了P、Z、M凝聚体中的蛋白质组分,生物信息学分析表明不同凝聚体的蛋白质组分富集不同有序结构域的蛋白质和不同氨基酸基序的无序结构域,提示可能的组装机制; 通过CRISPR/Cas9构建了50个缺失突变体,并筛选出11个调控生殖细胞永生性和RNAi的基因,包括我们深入研究的基因herd-1;我们发现HERD-1通过调控生殖颗粒中的蛋白质互作网络维持PZM多相凝聚体结构;缺失HERD-1导致小RNA介导的跨代表观遗传从野生型的5代延长到50代以上;通过GFP-纳米抗体和GFP互作策略介导的人为的多相凝聚体融合,我们发现PZM的融合导致跨代表观遗传延长,提示多相凝聚体结构限制跨代表观遗传。本研究发现了生殖颗粒多相凝聚体的蛋白质组分、揭示了其中一个蛋白质HERD-1维持多相凝聚体的功能和机制,为多相凝聚体的形成和组装机制提供了新的重要见解。该成果以独立通讯作者发表在著名期刊Nature Cell Biology上面(第一标注)。. 本项目还通过正向遗传筛选发现一个Z凝聚体表面蛋白ZSP-1,缺失ZSP-1特异性导致Z凝聚体由液滴态变成固态,并影响RNAi和piRNA信号通路。该成果以唯一第一作者和共同通讯作者发表在著名期刊EMBO J上面(第三标注)。我们也发现Z凝聚体蛋白ZNFX-1在人里面的同源物ZNFX1负调控NLRP3炎症小体,解释了ZNFX1遗传突变病人过度炎症的机制并提供了可能的治疗方案,该成果以共同通讯作者发表在著名期刊EMBO J上面(第二标注)。此外,我们综述了相分离的研究方法和技术(Advanced Biotechnology, 唯一通讯作者,第一标注)。
人遗传疾病相关基因ZNFX1抑制炎症小体激活的分子机制研究
  • 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:
    万刚
  • 依托单位:
保守的mRNA核质转运蛋白DDX-19调控生殖颗粒稳态的分子机制研究
  • 批准号:
    32370729
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    50万元
  • 批准年份:
    2023
  • 负责人:
    万刚
  • 依托单位:
国内基金
海外基金