FMBP-1、SGF-1和SGF-3相互作用及Fib-H基因转录调控的分子机制研究

批准号:
31572465
项目类别:
面上项目
资助金额:
62.0 万元
负责人:
何华伟
依托单位:
学科分类:
C1709.养蚕学
结题年份:
2019
批准年份:
2015
项目状态:
已结题
项目参与者:
刘莉娜、化晓婷、王丹丹、王伟、赵朋、位曙光、李珍珍、陶刚、蒋文超
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中文摘要
丝素重链基因(Fib-H)的表达在转录水平受到调控,是研究真核生物基因转录调控的理想模型。我们发现,在家蚕5龄后期,FMBP-1和Fib-H的表达正相关。FMBP-1、SGF-1和SGF-3都定位于家蚕后部丝腺细胞核,它们可以与Fib-H基因中相邻的调控序列结合。研究表明在体外,FMBP-1可以与SGF-1和SGF-3结合。据此,我们推测FMBP-1与SGF-1和SGF-3可能在后部丝腺细胞核相互作用,协同调控Fib-H转录。FMBP-1还存在于后部丝腺细胞质中。推测激素信号通路可能调控FMBP-1的转录和入核,从而影响Fib-H表达。本项目将应用多种方法研究激素信号通路对FMBP-1的调控机制,并阐明FMBP-1与SGF-1和SGF-3相互作用的分子机制及其协同调控Fib-H转录的分子机制。本研究不仅可以为其他真核生物基因转录调控提供理论参考,而且对于提高蚕丝蛋白产量也有一定的指导意义。
英文摘要
The expression of fibroin heavy chain (Fib-H) is regulated at transcriptional level, which is an ideal model for the research of eukaryotic gene transcriptional regulation. We found that in the late fifth instar of silkworm, the expression of FMBP-1 was positively related to that of Fib-H. FMBP-1, SGF-1 and SGF-3 were found to be located in the nucleus of the posterior silk gland. They were able to bind with the adjacent regulatory sequences in Fib-H gene. Our studies showed that in vitro, FMBP-1 could bind with SGF-1 and SGF-3, respectively. Accordingly, we speculate FMBP-1 may interact with SGF-1 and SGF-3 in the nucleus of the posterior silk gland to regulate the transcription of Fib-H cooperatively. FMBP-1 was also present in the cytoplasm of the posterior silk gland. We speculated that the hormone signaling pathway may regulate the transcription of FMBP-1 and the entrance into the nucleus, thus affecting the expression of Fib-H. In this project, we will apply a variety of methods to study the regulatory mechanism of hormone signaling pathway on FMBP-1 and illustrate the molecular mechanism of the interactions between FMBP-1 and SGF-1 and SGF-3 and the collaborative regulation on the transcription of Fib-H. Our study is not only able to provide some theoretical references for other eukaryotic gene transcription regulation, but also to be used to improve the yield of silk protein possibly.
家蚕是一种重要的经济昆虫和鳞翅目昆虫研究的模式生物。丝素是蚕丝蛋白中最主要的成分。蚕丝蛋白基因的转录受到多个转录因子调控,蚕丝基因的转录调控是研究真核生物基因转录调控的理想模型。丝素重链(Fib-H)基因转录受到FMBP-1、SGF-1、Sage、Dimm等转录因子的调控。蜕皮激素和保幼激素调控了家蚕丝蛋白合成。然而,这些转录因子如何响应蜕皮激素和保幼激素信号,调控Fib-H基因的转录并不清楚。.FMBP-1是一种新型DNA结合蛋白。我们发现在家蚕四眠期间FMBP-1表达与Fib-H的表达趋势相反。FMBP-1与Fib-H启动子上游-130元件结合,抑制了Fib-H启动子的转录活性。此外,FMBP-1与家蚕幼虫后部丝腺中Bmsage和Bmdimm相互作用,拮抗Bmdimm对Fib-H转录的激活,但FMBP-1与Bmsage和Bmdimm的相互作用并不影响FMBP-1对Fib-H基因的转录抑制。.FMBP-1和丝腺特异因子SGF-1在Fib-H基因内含子区域具有相同结合元件。在家蚕5龄中后期,FMBP-1、SGF-1与Fib-H均逐渐上调表达。FMBP-1与SGF-1分别通过其DNA结合结构域发生相互作用,通过结合+370元件协同促进Fib-H表达。FMBP-1和SGF-1均可以与Fib-H的内含子元件结合,增强荧光素酶活性。FMBP-1和SGF-1竞争性结合+220、+290和+420元件,SGF-1主要结合+290元件。.FMBP-1转录受保幼激素类似物(JHA)的抑制并被20E激活。FMBP-1启动子中鉴定了两个Kr-h1结合位点(KBS1和KBS2)和E74A结合位点(EBS),证明了Kr-h1直接结合KBS1和KBS2以抑制FMBP-1转录。在JH和20E同时存在下,E74A通过结合EBS位点,阻断了KBS1和KBS2之间的信号传导,解除了Kr-h1对FMBP-1的转录抑制,并激活了FMBP-1的转录。.我们的研究深入地揭示了不同的转录因子分别结合Fib-H基因不同的调控元件,以及转录因子之间的相互作用,从而协同调控Fib-H基因时期特异性表达的分子机制,为更好地理解蚕丝蛋白的合成调控建立了重要的基础,同时为创制高产优质蚕丝的家蚕新品种素材提供了理论依据。对FMBP-1生物学功能的深入研究,为研究含有STPR结构域转录因子的生物学功能提供了有价值的参考信息。
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
A rapid and sensitive colorimetric assay for the determination of adenosine kinase activity
用于测定腺苷激酶活性的快速、灵敏的比色测定法
DOI:10.1016/j.bbrc.2018.05.152
发表时间:2018
期刊:Biochemical and Biophysical Research Communications
影响因子:3.1
作者:Li Yu;Wang Yejing;Song Kai;Liu Lina;Cai Rui;Tao Gang;Zhao Ping;Zhou Haimeng;He Huawei
通讯作者:He Huawei
Characterization of Silver Nanoparticle In Situ Synthesis on Porous Sericin Gel for Antibacterial Application
多孔丝胶凝胶上银纳米粒子原位合成的抗菌应用表征
DOI:10.1155/2016/9505704
发表时间:2016-04
期刊:JOURNAL OF NANOMATERIALS
影响因子:--
作者:Tao Gang;Liu Lina;Wang Yejing;Chang Huaipu;Zhao Ping;Zuo Hua;He Huawei
通讯作者:He Huawei
Stimulator of interferon genes (STING) provides insect antiviral immunity by promoting Dredd caspase-mediated NF-kappa B activation
干扰素基因刺激剂 (STING) 通过促进 Dredd caspase 介导的 NF-kappa B 激活提供昆虫抗病毒免疫力
DOI:--
发表时间:2018
期刊:Journal of Biological Chemistry
影响因子:4.8
作者:Hua Xiaoting;Li Binbin;Song Liang;Hu Cuimei;Li Xianyang;Wang D;an;Xiong Ying;Zhao Ping;He Huawei;Xia Qingyou;Wang Fei
通讯作者:Wang Fei
In Situ Synthesis of Silver Nanoparticles on the Polyelectrolyte-Coated Sericin/PVA Film for Enhanced Antibacterial Application.
聚电解质涂覆丝胶/PVA 薄膜上原位合成银纳米颗粒以增强抗菌应用
DOI:10.3390/ma10080967
发表时间:2017-08-18
期刊:Materials (Basel, Switzerland)
影响因子:--
作者:Cai R;Tao G;He H;Guo P;Yang M;Ding C;Zuo H;Wang L;Zhao P;Wang Y
通讯作者:Wang Y
Cross-linking of dialdehyde carboxymethyl cellulose with silk sericin to reinforce sericin film for potential biomedical application
二醛羧甲基纤维素与丝胶的交联增强丝胶膜的潜在生物医学应用
DOI:10.1016/j.carbpol.2019.02.069
发表时间:2019-05-15
期刊:CARBOHYDRATE POLYMERS
影响因子:11.2
作者:Wang, Peng;He, Huawei;Wang, Yejing
通讯作者:Wang, Yejing
家蚕生物合成 LN511E8促组织损伤修复和再生的研究
- 批准号:CSTB2022NSCQ-LZX0064
- 项目类别:省市级项目
- 资助金额:0.0万元
- 批准年份:2022
- 负责人:何华伟
- 依托单位:
POU-M2调控家蚕保幼激素生物合成分子机制的研究
- 批准号:31972622
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:59.0万元
- 批准年份:2019
- 负责人:何华伟
- 依托单位:
国内基金
海外基金
