课题基金 / 基金详情

酵母中新发现的Apd1p铁氧还蛋白及其与Tsa1p抗氧化酶的相互作用的研究

批准号:
31200931
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
25.0 万元
负责人:
邓希文
依托单位:
学科分类:
基因表达及非编码序列调控
结题年份:
2015
批准年份:
2012
项目状态:
已结题
项目参与者:
阮杰燊、高蔚为

项目摘要

结项摘要

项目成果

相似基金

相关文献

中文摘要
过氧化物氧还蛋白(Prx)是一类对细胞有重要保护功能的抗氧化酶,在抵抗活性氧中间体(ROS)、传递氧化还原信号及维持基因组稳定性方面具有重要作用。小鼠缺失Prx后,基因突变率升高并易患肿瘤。2009年我们发现由一种主要的Prx,TSA1,缺失引起的基因突变率升高的根本原因在于细胞内dNTP过量产生以及DNA损伤关卡的持续激活。随后我们又发现一种新的、可与Tsa1p 结合并具有硫氧还蛋白结构域的铁氧还蛋白Apd1p,其缺失将导致细胞对羟脲敏感。本课题将在此基础上对Apd1p的生物学功能及其与Tsa1p 的相互作用进行深入研究。我们将研究Apd1p的生物化学和生物学特性及其与Tsa1p相互作用的分子基础及生物学意义,并确定Apd1p可否向Tsa1p传递电子。最后,我们将阐明APD1缺失导致基因突变率升高的原因。我们的工作将为Prx、Apd1p及相关氧还调节蛋白结构与功能的研究奠定重要基础。
英文摘要
Reactive oxygen species (ROS) is one of the life-threatening challenges that continuously damage cellular components, thus many antioxidant proteins have been evolved to combat the deleterious effect of ROS. Peroxiredoxins are a family of antioxidant enzymes that are critically involved in cellular defense, redox signaling and maintenance of genome stability. Loss of peroxiredoxin in mice can lead to accumulation of genetic instability and malignant tumors. In 2009, I have uncovered a new role of TSA1, a predominant peroxiredoxin in yeast, in preventing overproduction of dNTPs, which is a root cause of genome instability. Importantly, we have provided the first evidence that the genome instability in tsa1-null cells was tightly associated with constitutive activation of the DNA damage checkpoint as indicated by phosphorylation of Rad9/Rad53p, reduced steady-state amount of Sml1p, and induction of RNR and HUG1 genes. Recently, we have identified 1) Apd1p as a novel binding partner of yeast peroxiredoxin Tsa1p, 2) a synergistic genetic interaction of APD1 and TSA1 in cellular sensitivity to hydroxyurea (HU), a dNTP depleting drug. In this project, we seek to continue our study on the roles and regulation of yeast peroxiredoxins in two areas. First, we will characterize Apd1p and its interaction with Tsa1p. Specifically, we will define the molecular basis of this interaction, characterize the function of Apd1p in antioxidant defense, and investigate whether Apd1p serves as an electron donor for Tsa1p. Second, we will dissect the mechanism of genome instability in apd1? and tsa1?apd1? yeast cells. In particular, we will assess cellular sensitivity to DNA-damaging agents, and determine the competence of DNA checkpoint and RNR machinery. We will also characterize the biochemical properties and biological role of Apd1p. Our studies will derive a better understanding of peroxiredoxins and its redox regulators in oxidative defense and DNA damage signaling, which may have an impact on drug discovery.
本项目发现了酵母的一种新的铁氧还蛋白Apd1p并对其生理生化特性及与Tsa1p等过氧化物氧还蛋白(peroxiredoxin)的相互作用与关系进行了比较深入的研究,取得了显著的进展。铁氧还蛋白是一类铁硫蛋白,在电子传递及细胞氧化还原平衡中都有重要功能。酵母Apd1p是硫氧还蛋白样铁硫蛋白家族的新成员,此家族遍布各类生物但并未得到认真的研究。本项目的顺利实施对本领域具有开拓性贡献,并将因此产生重要而持久的影响。本项目取得以下三个重要发现。首先,我们发现缺失APD1的酵母细胞对羟脲的敏感性。羟脲既是DNA合成的抑制剂,又是细胞应激反应的刺激剂。羟脲还是常用的抗癌药物。尽管APD1的缺失对细胞增殖及细胞周期并无影响,但APD1缺失引起细胞对羟脲的敏感性。加入N-乙酰-半胱氨酸抗氧化剂可阻断APD1缺失细胞对羟脲的敏感性,说明细胞活性氧中间体及细胞氧化还原状态对APD1细胞的羟脲敏感性有关键影响。其次,我们采用多种理化分析手段证实了Apd1p与铁离子结合的特性。我们又构建了Apd1p的定位突变体,发现破坏其中的铁结合序列区后Apd1p丧失与铁结合的特性及其拯救APD1缺失细胞羟脲敏感性的能力。我们采用等离子体质谱技术确定,每一Apd1p蛋白分子可结合两个铁离子。最后,我们对APD1缺失造成羟脲敏感性的机理进行了研究。我们发现,核糖核苷酸还原酶基因的表达在APD1缺失细胞中并没有升高,而且采用遗传学方法在酵母细胞中刺激dNTP的产生对羟脲敏感性也无影响。我们采用全基因组抑制基因筛选的方案进一步阐明,负责调节细胞应激反应的Yap1p转录因子的表达,可有效拯救APD1缺失细胞的羟脲敏感性,说明Yap1p在此表型中的关键作用。总结以上三方面的工作,我们的研究确定了APD1作为铁氧还蛋白的基本生理生化特性以及APD1缺失细胞的一个重要表型及其分子基础,为本家族铁氧还蛋白的研究奠定了基础。
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
DOI: --
发表时间: 2012
期刊: Science China Life Sciences
影响因子: --
作者: [Kok, Kin-Hang, Tang, Hei-Man Vincent, Jin, Dong-Yan]
通讯作者: Jin, Dong-Yan
Loss of APD1 in yeast confers hydroxyurea sensitivity suppressed by Yap1p transcription factor.
酵母中 APD1 的缺失导致羟基脲敏感性受到 Yap1p 转录因子的抑制。
DOI: 10.1038/srep07897
发表时间: 2015-01-20
期刊: Scientific reports
影响因子: 4.6
作者: [Tang HM, Pan K, Kong KY, Hu L, Chan LC, Siu KL, Sun H, Wong CM, Jin DY]
通讯作者: Jin DY
Cotranscriptional recruitment of yeast TRAMP complex to intronic sequences promotes optimal pre-mRNA splicing.
酵母 TRAMP 复合物与内含子序列的共转录募集促进了最佳的前 mRNA 剪接
DOI: 10.1093/nar/gkt888
发表时间: 2014-01
期刊: Nucleic acids research
影响因子: 14.9
作者: [Kong KY, Tang HM, Pan K, Huang Z, Lee TH, Hinnebusch AG, Jin DY, Wong CM]
通讯作者: Wong CM
DOI: --
发表时间: 2012
期刊: Science China Life Sciences
影响因子:
作者: [Kok, Kin-Hang, Tang, Hei-Man Vincent, Jin, Dong-Yan, ]
通讯作者:
国内基金
海外基金