Mto1p/CDK5RAP2介导的非中心体微管成核分子调控机制

批准号:
31871350
项目类别:
面上项目
资助金额:
60.0 万元
负责人:
符传孩
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:
2022
批准年份:
2018
项目状态:
已结题
项目参与者:
何佳佳、牛晓佳、郑圣男、董芬芬、余烁、刘文跃、FAIZ RASUL
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中文摘要
微管细胞骨架在细胞分裂及胞内运输等许多基本细胞生命活动过程发挥关键功能。微管形成的最初步骤微管成核极其迅速、涉及多蛋白质协同调控、在细胞内不同部分发生,因此深入进行其分子机制研究具有许多挑战。目前,微管成核的调控机制仍然不甚清楚,是细胞生物学研究的热点问题之一。近期,我们在研究进化上保守的非中心体微管成核关键调控蛋白mto1p/CDK5RAP2时,鉴定到其新的结合蛋白rsp1p,并发现rsp1p协同驱动蛋白klp2p通过mto1p/CDK5RAP2调控非中心体微管成核。为此,本项目将以mto1p/CDK5RAP2为切入点,通过综合利用包括高分辨率激光共聚焦活细胞显微镜观察等多种技术手段,在裂殖酵母和人类细胞系中研究进化上保守的蛋白rsp1p与mto1p和klp2p的互作机制及其非中心体微管成核的具体调控功能。本项目的研究成果将使人们深刻理解非中心体微管成核过程的分子调控机理。
英文摘要
The microtubule cytoskeleton plays important roles in many fundamental cellular events including cell division and vesicle/organelle trafficking. The initial step of microtubule assembly is microtubule nucleation, taking place rapidly at multiple cellular compartments and being mediated by a large number of proteins. These post a challenge on investigating the molecular mechanisms underlying microtubule nucleation. While taking this challenge, we identified an evolutionarily conserved J-domain protein rsp1p as a binding protein of mto1p, the known protein responsible for initiating microtubule nucleation, and further identified the kinesin klp2p as a binding protein of rsp1p. Preliminary functional characterization suggested that klp2p, rsp1p, and mto1p work in concert to orchestrate microtubule nucleation. In this proposal, we will employ a combination of molecular, cell biological, and biochemical approaches and live-cell microscopy to investigate the interplay among klp2p, rsp1p, and mto1p, as well as their human homologs, in microtubule nucleation. Since the human homolog of mto1p, CDK5RAP2, is associated with microcephaly, this work will not only provide molecular insights into microtubule nucleation, but also pave the way for understanding the pathophysiology of microcephaly.
微管细胞骨架参与许多细胞生命活动过程。人们对微管细胞骨架的理解大多来自于对中心体介导形成的微管,而许多不同类型的细胞中微管的形成由非中心体介导。人们对非中心体微管的形成和调控机制仍然理解不足,因此本项目以促微管生成关键调控蛋白Mto1为主要切入点,综合利用细胞生物学、酵母遗传学、分子生物学、生物化学和高分辨率活细胞显微镜等多种技术手段,解析非中心体微管形成调控机制。研究结果揭示了驱动蛋白Klp2通过介导分子伴侣伴随蛋白Rsp1在微管上的准确定位来抑制Mto1介导形成的微管壁上非中心体微管的组装,为推进理解微管上非中心体微管形成提供了新颖观点;研究结果还表明微管结合蛋白Alp7调控Mto1在细胞核膜上的定位并协同Alp14调控核膜上非中心体微管的组装,为理解核膜上非中心体微管的形成提供的新颖分子调控机理。另外,研究组还根据研究过程中发现的新现象,推动解析了系列细胞极性、细胞分裂、细胞器稳态调控新机制。项目执行期间,共发表通讯作者研究论文10篇,培养5名博士。项目研究成果积极推进了非中心体微管研究前沿,为人们在分子层面系统理解非中心体微管奠定了基础。
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
Emr1 regulates the number of foci of the endoplasmic reticulum-mitochondria encounter structure complex.
Emr1调节内质网-线粒体相遇结构复合体的焦点数量
DOI:10.1038/s41467-020-20866-x
发表时间:2021-01-22
期刊:Nature communications
影响因子:16.6
作者:Rasul F;Zheng F;Dong F;He J;Liu L;Liu W;Cheema JY;Wei W;Fu C
通讯作者:Fu C
Glucose starvation induces mitochondrial fragmentation depending on the dynamin GTPase Dnm1/Drp1 in fission yeast.
葡萄糖饥饿会诱导线粒体断裂,这取决于裂殖酵母中的动力 GTP 酶 Dnm1/Drp1。
DOI:10.1074/jbc.ra119.010185
发表时间:2019
期刊:Journal of Biological Chemistry
影响因子:4.8
作者:Zheng Fan;Jia Bowen;Dong Fenfen;Liu Ling;Rasul Faiz;He Jiajia;Fu Chuanhai
通讯作者:Fu Chuanhai
The Cdc42 GTPase activating protein Rga6 promotes the cortical localization of Septin.
Cdc42 GTPase 激活蛋白 Rga6 促进 Septin 的皮质定位。
DOI:10.1242/jcs.259228
发表时间:2022
期刊:Journal of Cell Science
影响因子:4
作者:Zheng Shengnan;Zheng Biyu;Liu Zhenbang;Ma Xiaopeng;Liu Xing;Yao Xuebiao;Wei Wenfan;Fu Chuanhai
通讯作者:Fu Chuanhai
The concerted actions of Tip1/CLIP-170, Klp5/Kinesin-8, and Alp14/XMAP215 regulate microtubule catastrophe at the cell end.
Tip1/CLIP-170、Klp5/Kinesin-8 和 Alp14/XMAP215 的协同作用调节细胞末端的微管灾难
DOI:10.1093/jmcb/mjz039
发表时间:2019
期刊:Journal of Molecular Cell Biology
影响因子:5.5
作者:Niu Xiaojia;Zheng Fan;Fu Chuanhai
通讯作者:Fu Chuanhai
Klp2 and Ase1 synergize to maintain meiotic spindle stability during metaphase I.
Klp2 和 Ase1 协同维持减数分裂中期 I 期间纺锤体的稳定性。
DOI:10.1074/jbc.ra120.012905
发表时间:2020
期刊:JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY
影响因子:4.8
作者:Dong Fenfen;Zheng Fan;Yu Shuo;Li Tianpeng;Jian Yanze;Nie Lingyun;Fu Chuanhai
通讯作者:Fu Chuanhai
Kinesin-8调控微管动态及减数分裂I期同源染色体分离的分子机制
- 批准号:32070707
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:58万元
- 批准年份:2020
- 负责人:符传孩
- 依托单位:
线粒体及其与内质网相互作用的分子机制研究
- 批准号:91754106
- 项目类别:重大研究计划
- 资助金额:80.0万元
- 批准年份:2017
- 负责人:符传孩
- 依托单位:
减数分裂I期纺锤体动力学的分子调控机制
- 批准号:31671406
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:65.0万元
- 批准年份:2016
- 负责人:符传孩
- 依托单位:
线粒体和微管骨架相互作用的分子机制
- 批准号:31301109
- 项目类别:青年科学基金项目
- 资助金额:20.0万元
- 批准年份:2013
- 负责人:符传孩
- 依托单位:
驱动蛋白调控有丝分裂期纺锤体动力学的机制研究
- 批准号:31271439
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:80.0万元
- 批准年份:2012
- 负责人:符传孩
- 依托单位:
国内基金
海外基金
