课题基金 / 基金详情

PTIP通过维持染色质三维构象调控抗体生成的分子机制研究

批准号:
32070892
项目类别:
面上项目
资助金额:
58.0 万元
负责人:
董俊超
依托单位:
学科分类:
疫苗、抗体与免疫干预
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
董俊超

项目摘要

结项摘要

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中文摘要
抗体类别转换(CSR)是体液免疫反应中B淋巴细胞产生抗体多样性的一种重要机制,它在不改变抗原特异性的前提下,通过DNA重组来编码不同重链恒定区以实现不同的下游效应功能,对于机体清除病原有着重要意义。前期研究我们发现CSR倾向于以DNA片段删除而非倒转的方式进行以保证抗体生成效率,重链基因IgH染色质成环构象对于DNA删除连接有重要作用,然而IgH成环的调控机制仍不清楚。本项目提出PTIP蛋白通过维持粘合素复合物cohesin依赖的染色体成环构象,保证CSR以删除方式进行。拟以多组学技术探讨PTIP和53BP1/Rif1等相关蛋白在CSR中的功能差异,系统研究PTIP如何通过直接相互作用和组蛋白修饰维持cohesin依赖的染色质成环构象,以促进删除式CSR来保证抗体生成的高效性。这一研究不仅可以厘清PTIP在CSR过程中的作用机制,而且有助于揭示三维基因组结构对于调控体液免疫的重要意义。
英文摘要
Class switch recombination (CSR) is a molecular process of antibody diversity in humoral response. It replaces the constant region of the antibody heavy chain (IgH) with a different one for different downstream effector functions without altering the antigen specificity of the antibody. In previous studies, we have shown that CSR preferentially occurs in a deletional orientation over inversion when joining two switch region double-strand breaks (DSBs) for efficient antibody production, and the in-cis chromosomal loop structure of the IgH plays an essential role in this process, but knowledge on the maintenance of IgH loop structure for deletional joining is obscure. In the current project, we propose that PTIP facilitates cohesin-dependent IgH genome interaction to enforce deletional productive CSR joining. We plan to employ various next-generation sequencing based technologies in genetically-modified cell lines and mouse models to study in more depth how PTIP plays different roles with its interacting partners 53BP1/rif1 in IgH looping and deletional CSR, and how PTIP functions either through direct interaction with cohesin, or by regulating histone H3K4 methylation to enhance cohesin binding at IgH enhancers and promoters, to maintain the IgH loop structure for deletional CSR. The accomplishment of this project will not only provide new evidence on the mechanisms of PTIP in CSR, but also shed new light on how 3-D genome structure influences antibody diversity during humoral responses.
抗体类别转换(class switch recombination, CSR)通过改变重链恒定区来表达不同类别的抗体, 实现不同的下游效应功能。 抗体类别转换对于机体清除病原体非常重要, 类别转换异常会导致包括高IgM综合征在内的多种原发性抗体缺陷病,易感各种病原微生物,易发自身免疫性疾病和肿瘤。然而,CSR发生的具体分子机制仍不是十分明确,进一步研究抗体类别转换的分子过程, 对于加深对体液免疫系统的认识和疾病诊疗具有重要意义。 ..本项目旨在研究染色质结合蛋白PTIP调控B细胞CSR的分子机制。通过构建PTIP条件性敲除的转基因小鼠并运用多种二代测序和传统免疫学、分子生物学方法,本项目系统研究了以下内容:(1) PTIP 在 CSR 过程中独立于53BP1 的促进 IgH 成环的作用;(2) 揭示 PTIP 与 cohesin 相互作用来稳定 IgH 环化结构,促进 CSR 删除偏向性连接的机制;(3) 阐明 PTIP 相关组蛋白 H3K4 甲基化修饰在染色质三维构象和 CSR 中的作用。..我们的研究结果表明:(1)PTIP虽然与53BP1相互作用,后者在调控DNA双链断裂(DSB)中行使抑制DSB末端切除(resection)的重要作用,但PTIP并不直接影响DSB resection, 也不影响DSB修复途径的使用;(2)我们发现了PTIP与粘合素Cohesin的重要亚基Smc3之间存在直接相互作用,并找到了影响这一相互作用的关键氨基酸片段;(3)PTIP与cohesin共定位与启动子和增强子区,这一活性与其介导的组蛋白甲基化无关;(4)通过构建缺乏这些氨基酸残基的PTIP突变体,我们发现Cohesin在抗体基因上的招募显著下降,且抗体基因启动子与增强子之间的相互结合亦显著下降;(5) 通过调控cohesin介导的环挤出作用,PTIP敲除或cohesin结合突变显著影响CSR过程中的关键机制---删除性DSB结合的发生水平。..综上所述,我们的研究推进了本领域对CSR发生机制的理解,提出了PTIP影响抗体生成的全新机制,并纠正了过去对其作用途径的不合理解释。同时,我们的研究揭示了PTIP调控Cohesin介导的环挤出模型在抗体基因座上的重要作用,这一调控方式可能运用到全基因组三维空间结构的研究中,对于B细胞乃至其他类型的细胞中染色质相关调控事件如基因转录、
LMO2-LDB1复合物调控BCR多样性及B细胞应答的机制研究
  • 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:
    董俊超
  • 依托单位:
XPF/ERCC1复合物在抗体类别转换中介导DNA双链断裂修复的机制研究
  • 批准号:
    81871304
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    57.0万元
  • 批准年份:
    2018
  • 负责人:
    董俊超
  • 依托单位:
国内基金
海外基金