Spp1蛋白质作为接头分子联系组蛋白修饰与减数分裂重组起始的三维结构基础

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    31400643
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    25.0万
  • 负责人：
    何超
  • 依托单位：
    安徽大学
  • 学科分类：
    C0501.结构生物学
  • 结题年份：
    2017
  • 批准年份：
    2014
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2015-01-01 至2017-12-31

项目摘要

During meiosis, homologous chromosome recombination is needed for the formation of genetic diversity. Meiotic recombination is initiated by the production of programmed DNA double-strand breaks (DSBs). Histone H3 lysine 4 trimethylation (H3K4me3) marks meiotic recombination hotspots in yeast and mammals, but how histone methylation relates to meiotic DSB formation remained unclear for a long time. Spp1 is recently shown in Saccharomyces cerevisiae to tether potential DSB hotspots to chromosome axes, by interacting with both H3K4me3 and Mer2, and then promote meiotic DSB formation. Mer2 is a protein required for DSB formation. However, relatively little is known about the structural basis and interactional mechanism of the Spp1 protein. Our program aims to obtain the three-dimensional complex structures of Spp1 N-terminal region with H3 tail peptide and Spp1 C-terminal region with Mer2, and then elucidate the structural basis of Spp1 recognizing specific histone post-translational modifications and binding with Mer2. Our study will describe the functional mechanism of Spp1, playing a pivotal role in linking histone modification to initiation of meiotic recombination, at atomic-level resolution.
减数分裂同源染色体重组是遗传多样性形成所必须的，其过程起始于程序性DNA双链断裂（DNA double-strand breaks, DSBs）发生。在酵母和哺乳动物细胞中，组蛋白H3第4位赖氨酸的三甲基化（H3K4me3）标记减数分裂重组热点区域。可是一直都不清楚组蛋白甲基化如何与减数分裂DSBs生成相联系。直到最近报道了酿酒酵母蛋白质Spp1通过其N端区域结合H3K4me3和C端区域结合DSBs生成所需的蛋白质Mer2，将染色质袢环上的潜在DSB热点绑定到染色体轴附近，从而利于DSBs发生。然而相关的结构基础与结合机理尚不清楚。本项目拟解析Spp1 N端区域与H3小肽以及Spp1 C端区域与Mer2的复合物三维结构，揭示Spp1识别特定的组蛋白翻译后修饰以及结合Mer2的结构基础。通过本项目的研究将在原子分辨率水平阐明Spp1作为关键接头分子联系组蛋白修饰与减数分裂重组起始的作用机理。

结项摘要

减数分裂同源染色体重组是遗传多样性形成所必需的，其过程起始于程序性DNA双链断裂（double-strand breaks，DSBs）的产生。在酵母和哺乳动物细胞中，H3K4me3标记减数分裂重组热点区域。酿酒酵母Sc_Spp1蛋白通过其N端区域结合H3K4me3和C端区域结合Mer2蛋白，从而将染色质袢环上潜在DSB热点绑定到染色体轴上，利于DSBs产生。但是，Spp1作为联系组蛋白修饰和减数分裂重组起始的关键桥梁蛋白，其相关的相互作用机理还不清楚。本研究解析了酿酒酵母Spp1的N端区域Sc_Spp1NTD和组蛋白H3(1-7)K4me3小肽的复合物晶体结构，从原子分辨率水平揭示了Sc_Spp1识别组蛋白翻译后修饰的结构基础。Sc_Spp1NTD由紧密结合的PHD结构域和C3H锌指模块组成。PHD负责识别H3K4me3，锌指模块负责稳定PHD结构的完整性。H3上其它翻译后修饰，包括R2对称和非对称二甲基化（R2me2s/me2a）、T3和T6磷酸化（T3ph和T6ph）不同程度的影响Sc_Spp1NTD对H3K4me3的识别。等温滴定量热实验表明Sc_Spp1NTD在裂殖酵母和哺乳动物中的同源区域同样识别H3K4me3，且R2me2s/me2a、T3ph和T6ph对H3K4me3的识别有不同程度的影响。另外，减数分裂特异性激酶Mek1通过抑制以姐妹染色单体为模板的DSBs修复，促进减数分裂同源染色体重组的偏好性。本研究解析了酿酒酵母Sc_Mek1的N端FHA结构域单体及其和Sc_Hop1上含磷酸化修饰Thr318的小肽Sc_Hop1(313-322)pT318的复合物晶体结构，揭示了Mek1的FHA结构域对磷酸化小肽的特异性识别机理。本项目研究结果为进一步探究减数分裂程序性DSBs产生和修复调控机理提供指导。

项目成果

期刊论文数量（3）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Structural insights on mouse l-threonine dehydrogenase: A regulatory role of Arg180 in catalysis.
小鼠 L-苏氨酸脱氢酶的结构见解：Arg180 在催化中的调节作用。
  • DOI：
    10.1016/j.jsb.2015.10.014
  • 发表时间：
    2015-12
  • 期刊：
    Journal of Structural Biology
  • 影响因子：
    3
  • 作者：
    He Chao;Huang Xianyu;Liu Yanhong;Li Fudong;Yang Yang;Tao Hongru;Han Chuanchun;Zhao Chen;Xiao Yazhong;Shi Yunyu
  • 通讯作者：
    Shi Yunyu
The 11th C2H2 zinc finger and an adjacent C-terminal arm are responsible for TZAP recognition of telomeric DNA
第 11 个 C2H2 锌指和相邻的 C 端臂负责端粒 DNA 的 TZAP 识别
  • DOI：
    10.1038/cr.2017.141
  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
    Cell Research
  • 影响因子：
    44.1
  • 作者：
    Zhao Yaqing;Zhang Guang;He Chao;Mei Yide;Shi Yunyu;Li Fudong
  • 通讯作者：
    Li Fudong
Crystal structure of a raw-starch-degrading bacterial α-amylase belonging to subfamily 37 of the glycoside hydrolase family GH13.
属于糖苷水解酶家族 GH13 亚家族 37 的生淀粉降解细菌 α-淀粉酶的晶体结构
  • DOI：
    10.1038/srep44067
  • 发表时间：
    2017-03-17
  • 期刊：
    Scientific reports
  • 影响因子：
    4.6
  • 作者：
    Liu Y;Yu J;Li F;Peng H;Zhang X;Xiao Y;He C
  • 通讯作者：
    He C

数据更新时间：{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI：
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间：
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊：
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子：
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者：
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者：
    {{ item.author }}

数据更新时间：{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}

数据更新时间：{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}

数据更新时间：{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}

数据更新时间：{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}

数据更新时间：{{ patent.updateTime }}

其他文献

MgSO_4对大鼠急性放射性脑损伤后脑细胞内Ca~(2+)及脑组织NO含量的影响
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    辐射研究与辐射工艺学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    何超;涂彧;崔凤梅;袁文佳;刘萍;王利利
  • 通讯作者：
    王利利
垄作方式对薄层黑土区坡面土壤侵蚀的影响
  • DOI：
    10.13870/j.cnki.stbcxb.2018.05.004
  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
    水土保持学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    何超;王磊;郑粉莉;何煦;富涵
  • 通讯作者：
    富涵
微创手术机器人从机械臂的结构设计与工作空间分析
  • DOI：
    10.16156/j.1004-7220.2019.01.007
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    医用生物力学
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    李良敏;何超;宋成利;袁帅;张志阳;陈力
  • 通讯作者：
    陈力
An Effective High Threating Alarm Mining Method for Cloud Security Management
一种有效的云安全管理高危警报挖掘方法
  • DOI：
    10.1109/access.2018.2823724
  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
    IEEE ACCESS
  • 影响因子：
    3.9
  • 作者：
    孟永伟;秦涛;刘宇坤;何超
  • 通讯作者：
    何超
柴油机微粒捕集器被动再生平衡研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2014
  • 期刊：
    车用发动机
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    马荣;何超;赵龙庆;李加强
  • 通讯作者：
    李加强

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI：
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间：
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊：
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子：
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者：
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败，请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题，我已根据课题信息分析并撰写以下内容，帮您拓宽课题思路：

AI项目思路

AI技术路线图

何超的其他基金

肠道拟杆菌通过特定PULs识别与降解凝胶多糖和低聚半乳糖的机制研究
  • 批准号：
    32371319
  • 批准年份：
    2023
  • 资助金额：
    50.00 万元
  • 项目类别：
    面上项目

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号：
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份：
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额：
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别：
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号：
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份：
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额：
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别：
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者：{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
关闭
close
客服二维码