tmRNA和smpB蛋白介导的反式翻译的作用机制研究

批准号:
31100052
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
25.0 万元
负责人:
刘柱
依托单位:
学科分类:
C0102.微生物生理与生化
结题年份:
2014
批准年份:
2011
项目状态:
已结题
项目参与者:
陈美珍、肖湘、梁磊、韩学凤、陈传道、余琴、李扬
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中文摘要
由tmRNA和smpB蛋白介导的反式翻译是细菌内的一种特殊翻译模式, 也是经典翻译的补充途径。它对提高细菌在逆境下的生存能力、维持病原菌的致病能力等发挥重要作用。tmRNA 缺少反密码子序列,且滞留核糖体A位中无mRNA,目前人们对smpB是如何帮助tmRNA进入核糖体,并发挥作用的分子机理尚不清楚。申请者最近发现,smpB羧基末端保守氨基酸扮演了类似tRNA中反密码子环的角色,这可能是介导反式翻译发生的关键原因。本项目拟在此基础上,通过定点突变、交联反应、toe-printing等方法,在smpB蛋白中导入人工氨基酸,精确鉴定smpB与核糖体、tmRNA作用的关键位点,借助圆二色谱、cryo-EM、NMR等技术观察复合物构象的变化,基本弄清tmRNA/smpB与滞留核糖体识别的作用机制。所获研究成果不仅对丰富生物化学理论具有重要意义,而且对于寻找细菌性疾病治疗的新型靶点有潜在的应用价值。
英文摘要
反式翻译是拯救滞留核糖体的主要方式,由核心元件tmRNA和SmpB介导,在缓减逆境细胞的压力饥饿状态、保持病原菌致病能力、细胞循环和分化等多方面发挥作用(Une M, et al. 2009)。SmpB作为tmRNA结合蛋白,在信息传递中扮演重要的角色(Keiler KC. 2008)。首先,SmpB蛋白和tmRNA结合,促进tmRNA装载丙氨酸,然后与EF-Tu、GTP形成四级复合物,进入到核糖体A位点;其次,SmpB尾部诱使核糖体构象变化,导致了EF-Tu激活、GTP水解,最后tmRNA上编码框实现翻译拯救。但整个反式翻译发生过程中,SmpB蛋白中特定氨基酸与核糖体、tmRNA的作用方式、作用位点还不清楚。为此,本项目采用定点突变、基因表达、交联反应、toe-printing 等方法,精确鉴定SmpB 与核糖体、tmRNA 作用的关键位点。结果发现,① SmpB蛋白K133和核糖体16s DNA中G1392作用,R153和核糖体16s DNA中C422/T512/A535作用;② SmpB作用于tRNA-like domain(TLD)中G319和T16位置;③ 除圆满完成项目规定的研究内容外, 我们首次证实,维氏气单胞菌中tmRNA对菌株的高毒力至关重要,tmRNA可能调节Bvgs-RR启动子。所获研究成果,对于阐明反式翻译的作用机制,有积极的意义;也对进一步丰富tmRNA的表达调控理论,特别是作为小分子RNA发挥调节作用打下基础,为系统研究tmRNA在病原菌的致病机理中重要角色、寻找细菌性疾病的治疗靶点提供技术支持。.所获相关研究成果在国内核心以上刊物上正式发表论文5篇,其中包括SCI源刊物3 篇,还有 2 篇 SCI 论文尚在整理之中;授权专利1项。同时,在项目执行期间,项目组成员参加国内外学术会议 17人次,提交会议摘要 8篇,做口头报告 3 个、培养研究生4 名。研究成果达到合同书所拟定的在国内外核心以上刊物发表论文 3-5 篇(其中SCI源期刊2-3篇),培养硕士研究生3-4 名的预定目标。
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
DOI:--
发表时间:2014
期刊:生命的化学
影响因子:--
作者:刘栓栓;刘栓栓;刘柱;刘柱
通讯作者:刘柱
DOI:--
发表时间:2014
期刊:生命的化学
影响因子:--
作者:刘栓栓;刘栓栓;刘柱;刘柱;
通讯作者:
DOI:--
发表时间:2015
期刊:中国农业科技导报
影响因子:--
作者:叶幸;叶幸;孙群;孙群;刘柱;刘柱;
通讯作者:
DOI:10.1016/j.biocontrol.2013.03.016
发表时间:2013-06
期刊:Biological Control
影响因子:4.2
作者:Qin Yu;Zhu Liu;Derun Lin;Wei Zhang-;Qun Sun;Jianqing Zhu;Min Lin
通讯作者:Qin Yu;Zhu Liu;Derun Lin;Wei Zhang-;Qun Sun;Jianqing Zhu;Min Lin
Characterization of luminescent Vibrio campbellii LZ5 and its potential application in the detection of environmental heavy metals
发光弧菌LZ5的表征及其在环境重金属检测中的潜在应用
DOI:10.1002/bab.1040
发表时间:2012-11
期刊:Biotechnology and Applied Biochemistry
影响因子:2.8
作者:Zhu Liu;Jinqiao Zhao;Xiaojie Liang;Kongpan Li;Xiang Xiao;Jianqing Zhu;Qun Sun;Quanfeng Liang
通讯作者:Quanfeng Liang
维氏气单胞菌tmRNA和Bvgs-RR介导的致病信号通路的作用机制研究
- 批准号:31370163
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:15.0万元
- 批准年份:2013
- 负责人:刘柱
- 依托单位:
国内基金
海外基金
