应激颗粒核心组分G3BP1,TTP对应激颗粒组装去组装的调控机制研究
批准号:
31870760
项目类别:
面上项目
资助金额:
65.0 万元
负责人:
施蕴渝
依托单位:
学科分类:
分子生物物理
结题年份:
2022
批准年份:
2018
项目状态:
已结题
项目参与者:
唐雅珺、张贝贝、刘永瑞、汪苏曼、刘亚茜、申思远、张勇、樊伟伟
中文摘要
应急颗粒,是一种无膜细胞器,在应激条件下,翻译受阻的mRNA与它结合的蛋白质就会出核,到细胞质中组装成应激颗粒。应激颗粒是RNA与蛋白质结合形成的核糖核蛋白质颗粒,呈液滴状。这就是液-液相分离。应激信号解除后应激颗粒会解聚,其组分会被降解。若因某种原因应激颗粒组分大量积累就会发生相变,纤维化,这若发生在神经细胞中,就可能造成神经退行性疾病。本项申请将集中研究应激颗粒核心组分,RNA结合蛋白质G3BP-1,TTP及相关蛋白质对应激颗粒组装及解聚调控的分子机制。越来越多的证据显示蛋白质之间、蛋白质与RNA间或RNA之间的多价相互作用是导致的相分离,形成无膜细胞器的一个重要机理。本项研究将用多维核磁共振技术精准测定应激颗粒核心组分在形成应激颗粒核心过程的多价相互作用,研究蛋白质翻译后修饰对应激颗粒形成或解聚的调控,用多维固体核磁实验,和电化学扫描隧道显微镜研究应激颗粒液-固相变的过程和机理。
英文摘要
Stress granule, a membrane-less organelle. Under stress, the initiation of translation arrested。Suppressed mRNA moves out from nucleus and into the cytoplasm to form stress granule. Stress granules are ribonucleoprotein granule formed by the RNA and proteins. This is liquid-liquid phase separation. When the stress signal is released, the stress granule will dis-assemble, and their components will be degraded. If for some reason the components of the stress granules accumulated, the phase transition will occur, and amyloid¬ like filaments will occur. If this happens in the nerve system, may cause neurodegenerative diseases. The core components of stress granule are often associated with neurodegenerative diseases. Our research will focus on the molecular mechanism of the regulation of stress granule assembly and dis-assembly by RNA-binding protein G3BP-1, TTP and related proteins. There is growing evidence that the multivalent macromolecular interactions is an important organizing principle for phase separation. In this study, the multivalent interaction of the core components of stress particles in the formation of stress particles will be accurately determined by multi-dimensional nuclear magnetic resonance spectroscopy. Post-translational modifications (PTMs) in low complexity (LC) and intrinsically disordered (ID) regions of SG-nucleating proteins have been proposed to regulate SG assembly and the molecular mechanism for these regulation will be studied. The process and mechanism of liquid-solid phase transition of major component of stress granules will be studied by multi-dimensional solid-state NMR experiments and electrochemical scanning tunneling microscopy.
本项申请集中研究应激颗粒核心组分,RNA结合蛋白质G3BP-1,TTP及相关蛋白质对应激颗粒组装及解聚调控的分子机制。.1..研究应激颗粒中的核心组分G3BP1不对称二甲基化精氨酸修饰与它的识别蛋白TDRD3的相互作用,阐述翻译后修饰(精氨酸甲基化)对应激颗粒的组装与解聚调控的分子机理。.TDRD3是不对称二甲基化精氨酸的识别蛋白,它定位于应激颗粒,它在应激颗粒组装中的功能尚不清楚。我们通过研究发现TDRD3与不对称二甲基化精氨酸修饰的G3BP1结合,介导甲基化G3BP1与RNA的相互作用,形成G3BP1-TDRD3-RNA的互作网络,甲基化的G3BP1可招募多个TDRD3,这增加了互作价态,促进了生物大分子凝聚体的液液相分离与应激颗粒的组装。在此基础上我们还开发了一个二价态抑制剂分子,它破坏了TDRD3与甲基化G3BP1的互作,抑制了G3BP1-TDRD3-RNA体系的液液相分离,进而减少了砷酸盐诱导的应激颗粒的形成,从而增加了肿瘤细胞对化疗药物的敏感性。这工作揭示了TDRD3在应激颗粒组装中的作用,展示了通过靶向生物大分子凝聚体治疗癌症的潜力。最近投送Nature communication, (reference number: NCOMMS-23-04308-T),正在审稿中。.2..用液体核磁共振方法,研究应激颗粒核心组分TTP锌指结构域RNA的识别。目前我们已经完成TTP锌指结构域及的核磁谱峰的指认,并探究了TTP的N端和C端无序结构域,以及RNA对TTP相分离能力的影响。
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Structural insights into dimethylation of 12S rRNA by TFB1M: indispensable role in translation of mitochondrial genes and mitochondrial function
TFB1M 对 12S rRNA 二甲基化的结构见解:在线粒体基因翻译和线粒体功能中不可或缺的作用。
DOI:
10.1093/nar/gkz505
发表时间:
2019-08-22
期刊:
NUCLEIC ACIDS RESEARCH
影响因子:
14.9
作者:
[Liu, Xiaodan, Shen, Shengqi, Shi, Yunyu]
通讯作者:
Shi, Yunyu
Insight into the interaction between the RNA helicase CGH-1 and EDC-3 and its implications.
深入了解 RNA 解旋酶 CGH-1 和 EDC-3 之间的相互作用及其影响
DOI:
10.1038/s41598-021-99919-0
发表时间:
2021-10-13
期刊:
Scientific reports
影响因子:
4.6
作者:
[Zhang Y, Wang K, Yang K, Shi Y, Hong J]
通讯作者:
Hong J
Structural basis of the interaction between SETD2 methyltransferase and hnRNP L paralogs for governing co-transcriptional splicing.
SETD2甲基转移酶和hnRNP L旁系同源物之间相互作用控制共转录剪接的结构基础
DOI:
10.1038/s41467-021-26799-3
发表时间:
2021-11-08
期刊:
Nature communications
影响因子:
16.6
作者:
[Bhattacharya S, Wang S, Reddy D, Shen S, Zhang Y, Zhang N, Li H, Washburn MP, Florens L, Shi Y, Workman JL, Li F]
通讯作者:
Li F
Structural and biochemical insights into the recognition of RNA helicase CGH-1 by CAR-1 in C. elegans
线虫中 CAR-1 识别 RNA 解旋酶 CGH-1 的结构和生化见解
DOI:
10.1016/j.bbrc.2021.02.119
发表时间:
2021-03-03
期刊:
BIOCHEMICAL AND BIOPHYSICAL RESEARCH COMMUNICATIONS
影响因子:
3.1
作者:
[Zhang, Yong, Lv, Mengqi, Hong, Jingjun]
通讯作者:
Hong, Jingjun
Structural basis of the interaction between SETD2 methyltransferase and hnRNP L paralogs for governing co-transcriptional splicing
SETD2甲基转移酶和hnRNP L旁系同源物之间相互作用控制共转录剪接的结构基础
DOI:
10.1101/2021.05.22.445248
发表时间:
2021
期刊:
bioRxiv
影响因子:
--
作者:
[Saikat Bhattacharya, Suman Wang, Divya Reddy, Siyuan Shen, Ying Zhang, Ning Zhang, Hua Li, Michael P. Washburn, Laurence Florens, Yunyu Shi, Fudong Li, Jerry L. Workman]
通讯作者:
Jerry L. Workman
共 16 条
睾丸特有的核小体变体及其调控因子的结构与动力学研究
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批准号:31330018
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项目类别:重点项目
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资助金额:309.0万元
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批准年份:2013
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负责人:施蕴渝
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依托单位:
在细胞粘附与迁移中协调多种小GTP酶的Arap3的结构与功能研究
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批准号:31170693
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项目类别:面上项目
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资助金额:70.0万元
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批准年份:2011
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负责人:施蕴渝
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依托单位:
细胞黏性连接及紧密连接处Nectin-AF-6系统及claudin-ZOs系统蛋白质相互作用的三维结构基础
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批准号:30830031
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项目类别:重点项目
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资助金额:185.0万元
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批准年份:2008
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负责人:施蕴渝
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依托单位:
人的BET家族蛋白质Brd2,Brd4与组蛋白识别专一性的三维结构基础
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批准号:30670426
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项目类别:面上项目
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资助金额:35.0万元
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批准年份:2006
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负责人:施蕴渝
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依托单位:
染色质结构改变相关蛋白质结构域三维结构与功能研究
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批准号:30270293
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项目类别:面上项目
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资助金额:22.0万元
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批准年份:2002
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负责人:施蕴渝
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依托单位:
用多维核磁共振波谱研究大鼠脑钠肽空间结构与功能
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批准号:39470154
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项目类别:面上项目
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资助金额:8.5万元
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批准年份:1994
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负责人:施蕴渝
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依托单位:
CI阻遏蛋白和操纵基因的特异性相互作用
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批准号:38670007
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项目类别:面上项目
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资助金额:3.0万元
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批准年份:1986
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负责人:施蕴渝
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依托单位:
国内基金
海外基金