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
负责人:
徐薇
依托单位:
学科分类:
细胞代谢、应激及稳态调控
结题年份:
2022
批准年份:
2018
项目状态:
已结题
项目参与者:
林彦、毛云子、张娇娇、周倩
中文摘要
氨基酸不仅是蛋白质合成的基础物质,也是细胞营养的主要来源。我们最新发现,胞内氨基酸可以形成蛋白质氨基酰化修饰,以此传导氨基酸信号并调控多种细胞功能(Cell Metab. 2018)。值得关注的是,我们发现氨基酰化也发生在组蛋白的多个赖氨酸位点,提示氨基酰化是组蛋白结构功能的调控因素。本项目将通过修饰蛋白质组学和生物化学手段确定组蛋白氨基酰化修饰位点和种类;针对前期基本确定的组蛋白谷氨酰胺化修饰,用分子生物学等手段明确其修饰酶和去修饰酶,以及其对谷氨酰胺信号的响应;用细胞生物学和生物化学手段考察谷氨酰胺化对组蛋白和核小体结构的影响;进而用转录组学阐明组蛋白谷氨酰胺化对于下游基因转录的调控作用,重点关注谷氨酰胺化对细胞凋亡、免疫应答、表观遗传等已知谷氨酰胺调控的重要生物学过程相关基因表达的调控。项目的实施将初步阐明氨基酸信号通过转录调控参与细胞功能的分子机制,有助于阐释氨基酸失调的病理意义。
英文摘要
Amino acids are the most abundant macromolecules in cells, the building blocks for proteins and one of the three major nutrients utilized by cells. Amino acids are also known as regulators of cellular signaling and physiology. For example, leucyl-tRNA synthetase (LRS) senses intracellular leucine concentration and activates mTORC1; upon binding of glutamine, glutaminyl-tRNA synthetase (QRS) suppresses the proapoptotic activity of apoptosis signal-regulating kinase 1 (ASK1) that facilitates tumorigenesis; tryptophan regulates P53 signaling and DNA damage repairing will be explored. But how amino acids are sensed intracellularly is not fully understood. The applicant found that all 20 proteogenic amino acids can modify ε-amine of lysine and form aminoacylations (Cell Metabolism, 2018). This work provided a new mechanisim of amino acids signals sensed and transmitted. Histone post-translational modifications regulate chromatin-templated processes and play a crucial role in diverse biological processes. Many types of PTMs have been reported at amino acid residues on histones, including histone methylation, acetylation, propionylation. Histone PTMs responsing to metabolism is important for nutrient sensing and environment adaption. The applicant found several types of aminoacylations at over 30 different lysine residues on histones. In the current project, we will confirm function of histone aminoacylations in diverse biological processes, such as cell differentiation and tumor development, by performing experiments in vitro, in culture cells and human samples.
氨基酸不仅是蛋白质合成的基础物质,也是细胞营养的主要来源。我们最新发现,胞内氨基酸可以形成蛋白质氨基酰化修饰,以此传导氨基酸信号并调控多种细胞功能(Cell Metab. 2018)。值得关注的是,我们发现氨基酰化也发生在组蛋白的多个赖氨酸位点,提示氨基酰化是组蛋白结构功能的调控因素。本项目通过修饰蛋白质组学和生物化学手段确定组蛋白氨基酰化修饰位点和种类;针对前期基本确定的组蛋白谷氨酰胺化修饰,用分子生物学等手段明确其修饰酶和去修饰酶,以及其对谷氨酰胺信号的响应;用细胞生物学和生物化学手段考察谷氨酰胺化对组蛋白和核小体结构的影响;进而用转录组学阐明组蛋白谷氨酰胺化对于下游基因转录的调控作用,重点关注谷氨酰胺化对细胞凋亡、免疫应答、表观遗传等已知谷氨酰胺调控的重要生物学过程相关基因表达的调控。本项目不仅探索了氨基酸信号调控细胞周期过程中表观遗传、细胞信号通路等生物学过程,并深入阐释了氨基酸信号失调致肿瘤等疾病发生的分子机制,为相关疾病治疗提供了全新的视角。
期刊论文列表
专著列表
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会议论文列表
专利列表
Phenylalanine impairs insulin signaling and inhibits glucose uptake through modification of IRβ.
苯丙氨酸通过修饰 IRβ 损害胰岛素信号传导并抑制葡萄糖摄取
DOI:
10.1038/s41467-022-32000-0
发表时间:
2022-07-25
期刊:
Nature communications
影响因子:
16.6
作者:
[]
通讯作者:
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
IL-18对肠道2型天然淋巴细胞(ILC2)稳态的调控及机制研究
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批准号:--
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项目类别:--
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资助金额:58万元
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批准年份:2021
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负责人:徐薇
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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
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批准号:32170900
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项目类别:面上项目
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资助金额:58.00万元
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批准年份:2021
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负责人:徐薇
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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
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批准号:--
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项目类别:--
-
资助金额:58万元
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批准年份:2021
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负责人:徐薇
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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
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批准号:31770958
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项目类别:面上项目
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资助金额:60.0万元
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批准年份:2017
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负责人:徐薇
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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
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批准号:81701543
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:20.0万元
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批准年份:2017
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负责人:徐薇
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依托单位:
赖氨酸琥珀酰化调控组蛋白及DNA甲基化的分子机理
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批准号:31671483
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项目类别:面上项目
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资助金额:62.0万元
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批准年份:2016
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负责人:徐薇
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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
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批准号:81301717
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:23.0万元
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批准年份:2013
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负责人:徐薇
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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
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批准号:30772020
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项目类别:面上项目
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资助金额:31.0万元
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批准年份:2007
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负责人:徐薇
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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
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批准号:30400396
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:23.0万元
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批准年份:2004
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负责人:徐薇
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依托单位:
国内基金
海外基金