赖氨酸琥珀酰化调控组蛋白及DNA甲基化的分子机理

批准号:
31671483
项目类别:
面上项目
资助金额:
62.0 万元
负责人:
徐薇
依托单位:
学科分类:
C0708.细胞代谢、应激及稳态调控
结题年份:
2020
批准年份:
2016
项目状态:
已结题
项目参与者:
林彦、李丰、刘彩霞、何吓俤、樊婷婷、周凯强
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中文摘要
IDH、FH及SDH等代谢酶的突变通过重编程细胞表观遗传导致肿瘤发生。我们继发现这些突变累积酮戊二酸结构类似物、抑制去甲基化相关双加氧酶导致组蛋白及DNA甲基化升高后(Science,2009;Cancer Cell,2011),近期又发现这些突变还通过诱导蛋白质赖氨酸高琥珀酰化调控相关甲基化水平(Molecular Cell, 2015),揭示了一种新的表观遗传调控机制。为阐明琥珀酰化调控甲基化的分子机理,本项目将以组蛋白甲基化调控蛋白LSD1、HMT和JmjC家族,DNA甲基化调控蛋白DNMT、TET和TDG等为目标,开展琥珀酰化对其调控研究;探讨琥珀酰化如何改变组蛋白及DNA甲基化的稳态平衡;揭示这些代谢酶突变通过诱导高琥珀酰化增进细胞干性、促进细胞增殖及驱使细胞肿瘤样代谢等。项目的实施将阐明代谢酶突变相关高琥珀酰化调控表观遗传的分子机理,为相关肿瘤干预新方法的转化研究提供理论基础。
英文摘要
We elucidated that cancerous metabolic enzyme mutations, such as isocitrate dehydrogenase 1 (IDH1) mutations, fumarate hydratase (FH) mutations and succinate dehydrogenase (SDH) mutations, promote hypermethylator phenotypes through accumulating alpha-ketoglutarate structural analogous metabolites that inhibits alpha-ketoglutarate dependent demethylases(Science,2009;Cancer Cell,2011). We recently found that these metabolic enzyme mutations also cause hypermethylation in histones and DNA through promoting hypersuccinylation, albeit the molecular mechanism remains to be elucidated (Molecular Cell, 2015).In current study, we will investigate how lysine succinylation that is already known to occur in methylation- and demethylation-related enzymes, such as in histones methylation regulatory proteins LSD1,HMT and JmjC family proteins, DNA methylation regulatory proteins DNMT, TET and TDG, will regulate activities of these enzymes. Moreover, we will look into how lysine succinylation will affect homeostasis of methylation of histones and DNA through alterating equilibrium of methylation and demethylation processes. We will further elucidate the consequences of altered methylation in promoting and maintaining stemness, promoting cell proliferation and inducing tumor-like metabolism. The success of this project may elucidate the underlying mechanism of how deregulated metabolites affect epigenetics and shed lights on potential novel treatments to related cancers.
IDH、FH及SDH等代谢酶的突变通过重编程细胞表观遗传导致肿瘤发生。我们继发现这些突变累积酮戊二酸结构类似物、抑制去甲基化相关双加氧酶导致组蛋白及DNA甲基化升高后(Science,2009;Cancer Cell,2011),近期又发现这些突变还通过诱导蛋白质赖氨酸高琥珀酰化调控相关甲基化水平(Molecular Cell, 2015),揭示了一种新的表观遗传调控机制。为阐明琥珀酰化调控甲基化的分子机理,本项目将以组蛋白甲基化调控蛋白LSD1、HMT和JmjC家族,DNA甲基化调控蛋白DNMT、TET和TDG等为目标,开展琥珀酰化对其调控研究;探讨琥珀酰化如何改变组蛋白及DNA甲基化的稳态平衡;揭示这些代谢酶突变通过诱导高琥珀酰化增进细胞干性、促进细胞增殖及驱使细胞肿瘤样代谢等。本项目不仅探索了代谢酶突变相关的高琥珀酰化修饰对组蛋白功能的调控作用,同时也对其他表观遗传修饰的生理病理功能进行了积极的探索。发现了同型半胱氨酸修饰通过修饰赖氨酸调控蛋白超氧化物歧化酶功能的致病机理。项目的实施有助于阐明代谢酶突变相关高琥珀酰化调控表观遗传的分子机理,为相关肿瘤干预新方法的转化研究提供理论基础。
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
Inhibiting MARSs reduces hyperhomocysteinemia-associated neural tube and congenital heart defects
抑制 MARS 可减少高同型半胱氨酸血症相关的神经管和先天性心脏缺陷
DOI:10.15252/emmm.201809469
发表时间:2020-01-31
期刊:EMBO MOLECULAR MEDICINE
影响因子:11.1
作者:Mei, Xinyu;Qi, Dashi;Xu, Wei
通讯作者:Xu, Wei
Inactivation of the AMPK-GATA3-ECHS1 Pathway Induces Fatty Acid Synthesis That Promotes Clear Cell Renal Cell Carcinoma Growth
AMPK-GATA3-ECHS1 通路失活可诱导脂肪酸合成,促进透明细胞肾细胞癌生长
DOI:10.1158/0008-5472.can-19-1023
发表时间:2020-01-15
期刊:CANCER RESEARCH
影响因子:11.2
作者:Qu, Yuan-Yuan;Zhao, Rui;Zhao, Jian-Yuan
通讯作者:Zhao, Jian-Yuan
IL-18对肠道2型天然淋巴细胞(ILC2)稳态的调控及机制研究
- 批准号:--
- 项目类别:--
- 资助金额:58万元
- 批准年份:2021
- 负责人:徐薇
- 依托单位:
IL-18对肠道2型天然淋巴细胞(ILC2)稳态的调控及机制研究
- 批准号:32170900
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:58.00万元
- 批准年份:2021
- 负责人:徐薇
- 依托单位:
谷氨酰胺信号拮抗肿瘤细胞周期阻滞的分子机制
- 批准号:--
- 项目类别:--
- 资助金额:58万元
- 批准年份:2021
- 负责人:徐薇
- 依托单位:
氨基酸修饰组蛋白的机理与作用
- 批准号:31871432
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:59.0万元
- 批准年份:2018
- 负责人:徐薇
- 依托单位:
成骨蛋白BMP调控转录因子Id2的分子机制及其在先天淋巴细胞分化中的作用
- 批准号:31770958
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:60.0万元
- 批准年份:2017
- 负责人:徐薇
- 依托单位:
IL1R1在骨髓第三类先天淋巴前驱细胞的形成和分化中的作用研究
- 批准号:81701543
- 项目类别:青年科学基金项目
- 资助金额:20.0万元
- 批准年份:2017
- 负责人:徐薇
- 依托单位:
IDH突变促进肿瘤干细胞形成及间充质细胞转化的分子机理
- 批准号:81301717
- 项目类别:青年科学基金项目
- 资助金额:23.0万元
- 批准年份:2013
- 负责人:徐薇
- 依托单位:
肺粘膜局部特异性T细胞应答的诱导及其在抗结核杆菌感染中的作用和机制
- 批准号:30772020
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:31.0万元
- 批准年份:2007
- 负责人:徐薇
- 依托单位:
新型粘膜免疫平台技术chitosan-DNA-Ltn的建立及其作用机制的初步研究
- 批准号:30400396
- 项目类别:青年科学基金项目
- 资助金额:23.0万元
- 批准年份:2004
- 负责人:徐薇
- 依托单位:
国内基金
海外基金
