纤毛解聚的分子机理
结题报告
批准号:
30830057
项目类别:
重点项目
资助金额:
165.0 万元
负责人:
潘俊敏
依托单位:
学科分类:
C0701.细胞器及亚细胞结构、互作与功能
结题年份:
2012
批准年份:
2008
项目状态:
已结题
项目参与者:
朴田、罗敏娜、郭艳、王亮、高莉
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中文摘要
纤毛或鞭毛是以细胞微管为主而形成的突出于细胞表面的细胞结构,它起着细胞运动和感应器官的作用。近年来的研究表明,它可感应细胞周围的环境,从而调控动物的发育和调节各组织器官的正常生理功能。纤毛在形成、维系、或功能上的缺陷会导致多种纤毛相关疾病,包括肾脏疾病,呼吸道疾病、内脏翻转及肥胖症等。纤毛解聚活性是纤毛形成和维系的重要调控因素,同时也参与了细胞周期与细胞分化。我们利用模式生物衣藻的鞭毛作为模型研究纤毛解聚的分子机理。我们先前的工作表明蛋白激酶CALK是纤毛解聚的一个中心调控因子,近期的研究结果表明马达蛋白MCAK参与了纤毛中细胞微管的解聚,我们将围绕这两个蛋白质开展进一步的研究,阐明纤毛解聚的分子机理。我们的研究将有助于从分子机理上增强对纤毛相关疾病的认识,并为纤毛相关疾病的诊断、预防和治疗提供理论基础。
英文摘要
本项目主要是研究纤毛解聚的分子机理。我们主要围绕蛋白质激酶CALK和微管解聚马达Crkinesin13在鞭毛的组装和解聚过程,以及鞭毛长度中的作用机制。 在CALK的研究过程中,我们发现CALK的解聚活性参与了鞭毛长度的调控,CALK的C端结构域的磷酸化同鞭毛的长度密切相关,在没有鞭毛或鞭毛较短的细胞中,CALK C端都是磷酸化的,在鞭毛再生过程中,C端的磷酸化逐渐降低;而在鞭毛长度的突变体中,CALK C端的磷酸化异常。该文章发表在细胞子刊<<Current Biology>> (2011)。我们进而分析了CALK磷酸化活性调控位点的磷酸化情况,该磷酸化位点的磷酸化和激酶的活性成正相关。我们发现该位点的磷酸化与C-d端的磷酸化不同,它与鞭毛的长度成负相关,即在短鞭毛的细胞中,CALK的活性位点的磷酸化降低,在鞭毛再生过程中,该位点磷酸化升高。我们认为鞭毛长度是通过CALK活性增加而导致解聚活性的增强,从而与组装活性达到平衡,从而调控了鞭毛的长度。该工作的论文已基本写完,欲进行投稿。.有关Crkinesin13的研究,首先我们通过生化的方法发现一个磷酸化蛋白,同时参与了鞭毛的组装和解聚,经过蛋白纯化签定,它是一个解聚微管的马达蛋白Kinesin13 的同源蛋白。诱导鞭毛脱落导致Crkinesin13的磷酸化,在鞭毛组装过程中,Crkinesin13逐渐去磷酸化,RNAi实验表明,它参与了鞭毛的组装。在鞭毛解聚过程中,Crkinesin13大量运输到鞭毛中参与了鞭毛的解聚过程,并且它的鞭毛运输和“鞭毛内运输”机制有关。该工作发表在美国科学院院刊PNAS(2009)上。我们进而研究了Crkinesin13参与鞭毛组装的机制,我们发现鞭毛组装时,细胞质微管发生解聚,提供微管蛋白参与鞭毛的组装。我们签定了Crkinesin13的磷酸化位点,发现Crkinesin13的磷酸化具有抑制微管解聚的功能,但同时,它调控了Crkinesin13定位到微管上。该工作已提交给Journal of Cell Science,初审意见是增加一些讨论,不需要额外的实验,可以接受发表。.我们同时还进行了鞭毛解聚过程中鞭毛的比较蛋白组的工作,发表在Journal of proteome research (2011).此外,我们还围绕鞭毛进行了其他工作。目前已经发表的SCI文章7篇包括PNAS
期刊论文列表
专著列表
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专利列表
Controlling gas/liquid exchange using microfluidics for real-time monitoring of flagellar length in living Chlamydomonas at the single-cell level
使用微流体控制气体/液体交换,在单细胞水平上实时监测活衣藻的鞭毛长度
DOI:10.1039/c2lc40638a
发表时间:2012-01-01
期刊:LAB ON A CHIP
影响因子:6.1
作者:Ai, Xiaoni;Liang, Qionglin;Luo, Guoan
通讯作者:Luo, Guoan
Protein Phosphorylation Is a Key Event of Flagellar Disassembly Revealed by Analysis of Flagellar Phosphoproteins during Flagellar Shortening in Chlamydomonas
通过对衣藻鞭毛缩短过程中鞭毛磷蛋白的分析揭示蛋白质磷酸化是鞭毛分解的关键事件
DOI:10.1021/pr200428n
发表时间:2011-08-01
期刊:JOURNAL OF PROTEOME RESEARCH
影响因子:4.4
作者:Pan, Junmin;Naumann-Busch, Bianca;Hippler, Michael
通讯作者:Hippler, Michael
DOI:10.1016/j.cub.2011.02.046
发表时间:2011-04-12
期刊:CURRENT BIOLOGY
影响因子:9.2
作者:Luo, Minna;Cao, Muqing;Kan, Yinan;Li, Guihua;Snell, William;Pan, Junmin
通讯作者:Pan, Junmin
A microtubule depolymerizing kinesin functions during both flagellar disassembly and flagellar assembly in Chlamydomonas
衣藻中微管解聚驱动蛋白在鞭毛分解和鞭毛组装过程中发挥作用
DOI:10.1073/pnas.0808671106
发表时间:2009-03-24
期刊:PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA
影响因子:11.1
作者:Piao, Tian;Luo, Minna;Pan, Junmin
通讯作者:Pan, Junmin
DOI:--
发表时间:--
期刊:中国细胞生物学学报
影响因子:--
作者:曹木青;潘俊敏
通讯作者:潘俊敏
具有RPAP3_C结构域的蛋白在纤毛中的功能和作用机制
  • 批准号:
    32370813
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    50万元
  • 批准年份:
    2023
  • 负责人:
    潘俊敏
  • 依托单位:
蛋白质激酶MAPK7参与纤毛组装的功能和分子机理
  • 批准号:
    31972888
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    58.0万元
  • 批准年份:
    2019
  • 负责人:
    潘俊敏
  • 依托单位:
CDKL激酶参与调控纤毛的分子功能和调控机制
  • 批准号:
    31671387
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    64.0万元
  • 批准年份:
    2016
  • 负责人:
    潘俊敏
  • 依托单位:
真核生物鞭毛或纤毛解聚的分子基础
  • 批准号:
    31330044
  • 项目类别:
    重点项目
  • 资助金额:
    282.0万元
  • 批准年份:
    2013
  • 负责人:
    潘俊敏
  • 依托单位:
基于高油脂微藻育种的衣藻油脂代谢研究
  • 批准号:
    31172405
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    62.0万元
  • 批准年份:
    2011
  • 负责人:
    潘俊敏
  • 依托单位:
调控纤毛解聚的基因鉴定及功能分析
  • 批准号:
    30771084
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    34.0万元
  • 批准年份:
    2007
  • 负责人:
    潘俊敏
  • 依托单位:
纤毛信号传导过程中70kd蛋白从细胞体到纤毛定点运输的机制和功能
  • 批准号:
    30671090
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    32.0万元
  • 批准年份:
    2006
  • 负责人:
    潘俊敏
  • 依托单位:
国内基金
海外基金