冰岛硫化叶菌膜泡转运蛋白复合体III同源蛋白的遗传分析
批准号:
31470200
项目类别:
面上项目
资助金额:
84.0 万元
负责人:
倪金凤
依托单位:
学科分类:
微生物遗传与生物合成
结题年份:
2018
批准年份:
2014
项目状态:
已结题
项目参与者:
宋雪果、刘军峰、黄梦婷、李欢、刘琳琳、马家兴、宋腾腾、石小玉、张宁
中文摘要
细胞分裂是生物体内非常重要的生命活动。近年来的研究发现,硫化叶菌Sulfolobus等古菌中存在三种蛋白CdvA、CdvB和CdvC,参与细胞分裂。其中CdvA为古菌所特有,细胞分裂过程中可能与膜结合, 而CdvB和CdvC则分别为真核生物膜泡转运蛋白复合体III (ESCRT-III)及膜泡蛋白分选蛋白4(Vps4)的同源蛋白,可能在硫化叶菌等古菌中参与细胞分裂、囊泡分离和病毒出芽等过程中膜的切割。真核生物中共有四种ESCRT-III蛋白,它们之间及其与Vps4之间的相互关系仍不十分清楚。有趣的是,硫化叶菌中包括CdvB也有四种ESCRT-III同源蛋白,其功能和作用机制也不明了。本项目将利用遗传学、细胞生物学和生化方法,研究冰岛硫化叶菌CdvB外其它三种ESCRT-III同源蛋白的体内功能,分析它们在细胞分裂中的具体作用,进一步阐明硫化叶菌细胞分裂机制,并为真核生物相关研究提供借鉴。
英文摘要
Cell division is one of the most fundamental processes of life. Recent studies have shown that Sufolobus and other archae have three proteins, CdvA、CdvB and CdvC (cell division protein A,B and C) which are involved in cell division of these archaea. Among them, CdvA is an archaea-specific protein which is able to bind membrane. CdvB and CdvC are the homologues of the eukaryotic ESCRT-III (endosomal sorting complex III required for transport)and vacuolar protein sorting 4 (Vps4), respectively, which are putatively involved in membrane insicion duiring cell division, vacuolar formation, and virus budding in Sulfolobus and other archaea. Eukaryotes have four ESCRT-III proteins and the relationships between them and Vps4 have not been fully elucidated. Intriguingly, Sulfolobus has other three ESCR-TIII homologues besides CdvB, and the roles and mechanisms of them in cell division are obscure. In this project, we will investigate the in vivo roles of the three ESCRT-III protein homologues in S. islandicus by genetic, cell biological and biochmical approaches and dissect their specific roles and mechnisms in archaeal cell division. It is expected that the study would reveal the mechanism of archaea cell division and help for futher understanding of the cell division mechanism in eukaryotes.
细胞分裂是生物体内非常重要的生命活动。近年来的研究发现,硫化叶菌Sulfolobus等古菌中存在三种蛋白 CdvA、CdvB 和 CdvC,参与细胞分裂。其中 CdvA 为古菌所特有,细胞分裂过程中可能与膜结合, 而 CdvB 和 CdvC 则分别为真核生物膜泡转运蛋白复合体 III (ESCRT-III) 及膜泡蛋白分选蛋白 4 (Vps4) 的同源蛋白, 可能在硫化叶菌等古菌中参与细胞分裂、囊泡分离和病毒出芽等过程中膜的切割。本项目采用遗传学、细胞生物学、生物化学方法,对泉古菌冰岛硫化叶菌中四种 ESCRT-III 同源蛋白ESCRT-III, ESCRT-III-1,ESCRT-III-2,和ESCRT-III-3 的功能和作用机制进行了系统研究。研究发现ESCRT-III,ESCRT-III-1,和ESCRT-III-2均不可敲除,而ESCRT-III-3 可以敲除。发现ESCRT-III-1和ESCRT-III-2在细胞分裂的后期起作用。而ESCRT-III-3 敲除菌株影响STSV2病毒的释放。本研究首次观察到硫化叶菌细胞分裂时也产生细胞间桥和中间体。鉴于ESCRT-III 蛋白是古菌中存在的多功能的真核生物的标签性蛋白(signature protein), 在包括细胞分裂、微囊泡形成和病毒出芽等过程中均发挥作用,本研究为古菌相关的细胞学的进一步研究提供了窗口和菌株材料。在项目经费的支持下,发表与本项目直接相关的论文1篇(Molecular Microbiology, Liu et al., 2017), 古菌 DNA 修复相关的论文3篇(Nucleic Adids Research,Zhai et al. 2018;Extremophiles,Song et al., 2016和BMC Molecular Biology,Huang et al., 2015)。
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Knockout and functional analysis of two DExD/H-box family helicase genes in Sulfolobus islandicus REY15A
岛硫化叶菌 REY15A 两个 DExD/H-box 家族解旋酶基因的敲除及功能分析
DOI:
10.1007/s00792-016-0847-5
发表时间:
2016-06
期刊:
Extremophiles
影响因子:
2.9
作者:
[Song Xueguo, Huang Qihong, Ni Jinfeng, Yu Yang, Shen Yulong]
通讯作者:
Shen Yulong
The archaeal ATPase PINA interacts with the helicase Hjm via its carboxyl terminal KH domain remodeling and processing replication fork and Holliday junction.
古细菌 ATP 酶 PINA 通过其羧基末端 KH 结构域重塑和加工复制叉和霍利迪连接与解旋酶 Hjm 相互作用
DOI:
10.1093/nar/gky451
发表时间:
2018-07-27
期刊:
Nucleic acids research
影响因子:
14.9
作者:
[Zhai B, DuPrez K, Han X, Yuan Z, Ahmad S, Xu C, Gu L, Ni J, Fan L, Shen Y]
通讯作者:
Shen Y
DOI:
10.13343/j.cnki.wsxb.20170230
发表时间:
2017
期刊:
微生物学报
影响因子:
--
作者:
[黄奇洪, 马家兴, 倪金凤, 申玉龙]
通讯作者:
申玉龙
Efficient 5'-3' DNA end resection by HerA and NurA is essential for cell viability in the crenarchaeon Sulfolobus islandicus.
HerA 和 NurA 高效切除 5-3-DNA 末端对于岛状硫化叶菌中的细胞活力至关重要
DOI:
10.1186/s12867-015-0030-z
发表时间:
2015-02-14
期刊:
BMC molecular biology
影响因子:
--
作者:
[Huang Q, Liu L, Liu J, Ni J, She Q, Shen Y]
通讯作者:
Shen Y
Functional assignment of multiple ESCRT-III homologs in cell division and budding in Sulfolobus islandicus
多个 ESCRT-III 同源物在岛硫化叶菌细胞分裂和出芽中的功能分配
DOI:
10.1111/mmi.13716
发表时间:
2017-08-01
期刊:
MOLECULAR MICROBIOLOGY
影响因子:
3.6
作者:
[Liu, Junfeng, Gao, Renxia, Shen, Yulong]
通讯作者:
Shen, Yulong
黄翅大白蚁抗菌活性放线菌发掘与抗真菌化合物鉴定
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批准号:31970119
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项目类别:面上项目
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资助金额:58.0万元
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批准年份:2019
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负责人:倪金凤
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依托单位:
黄翅大白蚁新型内源性木质纤维素降解酶性质与功能分析
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批准号:31272370
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项目类别:面上项目
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资助金额:81.0万元
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批准年份:2012
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负责人:倪金凤
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依托单位:
白蚁后肠共生微生物由来新木质纤维降解酶基因的筛选与鉴定
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批准号:30870085
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项目类别:面上项目
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资助金额:30.0万元
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批准年份:2008
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负责人:倪金凤
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依托单位:
利用硫化叶菌异源表达超嗜热古菌重组蛋白的研究
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批准号:30770050
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项目类别:面上项目
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资助金额:30.0万元
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批准年份:2007
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负责人:倪金凤
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依托单位:
国内基金
海外基金