拟南芥DNA主动去甲基化调控蛋白IDM1相互作用蛋白的鉴定和功能解析
结题报告
批准号:
31571326
项目类别:
面上项目
资助金额:
75.0 万元
负责人:
钱伟强
依托单位:
学科分类:
C0601.遗传物质结构与功能
结题年份:
2019
批准年份:
2015
项目状态:
已结题
项目参与者:
李琦、孙晗、王小康、王悦
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中文摘要
DNA甲基化修饰是一种重要的表观遗传学标志,在维持基因组稳定、调控基因表达、沉默转座子和调节生物体发育等过程中发挥着重要作用。基因组DNA的甲基化水平和分布主要由DNA甲基化和去甲基化两个途径协同调控。已有的研究表明植物中DNA的主动去甲基化是通过ROS1/DME家族介导的碱基切除修复机制来实现的。我们前期的研究发现IDM1和IDM2在调控DNA主动去甲基化方面具有重要作用。本项目希望通过纯化IDM1蛋白复合体并利用液质联用质谱技术鉴定新的与IDM1相互作用的蛋白,进一步研究DNA主动去甲基化的调控机制。前期工作中,我们已经找到两个新的IDM1相互作用蛋白IDAP1和IDAP2,并成功分离鉴定了相关的功能缺失突变体。我们将采用高通量测序、生化和细胞生物学的手段来分析这两个蛋白的功能。该项目的研究成果对于阐明ROS1介导的 DNA主动去甲基化的调控机制有重大意义。
英文摘要
DNA methylation is an important epigenetic marker and plays important roles in transposon silencing, gene expression, gene imprinting, and many other vital processes. DNA methylation levels in plants are dynamically regulated by DNA methylation and active DNA demethylation in response to developmental and environmental changes. In Arabidopsis thaliana, active DNA demethylation is carried out by the ROS1 family of 5-methylcytosine-specific DNA glycosylases via a base excision repair mechanism. Recently, the histone acetyltransferase IDM1 was shown to be required for the recruitment of ROS1 to some of its target loci. However, little is known about the locus-specific targeting of IDM1 in plants. To better understand the mechanism of IDM1 targeting in active DNA demethylation, we purified the protein complex associated with IDM1. We have identified two novel components, IDAP1 and IDAP2, and isolated their T-DNA knock out mutants. Functions of IDAP1 and IDAP2 will be investigated through high throughput sequencing and methods in biochemistry and molecular biology. Our findings will provide novel insights into the molecular mechanisms of ROS1-mediated active DNA demethylation in plants.
DNA甲基化是一种重要的表观遗传修饰,在基因的表达调控和基因组稳定性等方面具有重要作用。本项目主要研究植物基因组DNA主动去甲基化的分子机制,重点探究组蛋白乙酰化酶IDM1参与基因激活的分子机制。通过本项目的研究,我们解析了IDM1蛋白复合体的成员,并对新组分的功能进行深入研究。通过筛选idm1-14抑制子的方法鉴定DNA甲基化下游参与基因沉默的重要组分SUVH9并解析其分子机制,进一步探究IDM1的生化功能。同时通过遗传筛选等方法证明细胞质铁硫蛋白组装途径的成员MET18和DRE2可以通过影响ROS1蛋白的铁硫组装来影响其蛋白活性,从而影响DNA甲基化水平。此外,我们的研究证明ALBA1&2蛋白复合体可以特异的识别R-loop结构,通过结合的方式保护R-loop结构,维持基因组稳定。我们的研究有助于更好的理解DNA主动去甲基化的分子机制,推动其功能研究。
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
Canonical cytosolic iron-sulfur cluster assembly and non-canonical functions of DRE2 in Arabidopsis
拟南芥中 DRE2 的典型胞质铁硫簇组装和非典型功能
DOI:10.1371/journal.pgen.1008094
发表时间:2019-04
期刊:PLoS Genetics
影响因子:4.5
作者:Wang Xiaokang;Chen Xudong;Sun Linhua;Qian Weiqiang
通讯作者:Qian Weiqiang
ALBA protein complex reads genic R-loops to maintain genome stability in Arabidopsis
ALBA 蛋白复合物读取基因 R 环以维持拟南芥基因组稳定性
DOI:10.1126/sciadv.aav9040
发表时间:2019-05
期刊:Science Advances
影响因子:13.6
作者:Yuan Wei;Zhou Jincong;Tong Jinjin;Zhuo Wanqing;Wang Lishuan;Li Yan;Sun Qianwen;Qian Weiqiang
通讯作者:Qian Weiqiang
拟南芥HIT4和HIT4L参与高温条件下染色质松散的机制和功能研究
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    54万元
  • 批准年份:
    2022
  • 负责人:
    钱伟强
  • 依托单位:
拟南芥中不依赖于DNA甲基化水平变化的转录水平基因沉默机制研究
  • 批准号:
    31970614
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    58.0万元
  • 批准年份:
    2019
  • 负责人:
    钱伟强
  • 依托单位:
国内基金
海外基金