PLK1-ACAP4-Ezrin信号轴调控细胞极性形成与维系的分子机制研究
批准号:
31430054
项目类别:
重点项目
资助金额:
313.0 万元
负责人:
姚雪彪
依托单位:
学科分类:
C0706.细胞极性与细胞运动
结题年份:
2019
批准年份:
2014
项目状态:
已结题
项目参与者:
窦震、郭振、黄月佳、王茜玮、王建宇、王志凯、刘行、朱丽娟、喻若颖
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中文摘要
细胞极性(即不对称性)是上皮细胞功能的重要特征之一。细胞有丝分裂重要蛋白激酶(如:PLK1)通过调控纺锤体的取向来决定子细胞的极性形成。但是,人们对PLK1激酶通过调控纺锤体的取向与细胞极性形成的分子机制及所涉及的蛋白质网络知之甚少。利用功能蛋白质组学技术与生化鉴定,我们发现并初步解析了PLK1与细胞极性调控蛋白Ezrin及ACAP4的作用机制。我们设想:PLK1通过磷酸化ACAP4与Ezrin,调控细胞有丝分裂期纺锤体的正确取向与子细胞极性的形成。我们拟详尽评估PLK1磷酸化ACAP4及Ezrin的生物化学功能,解析PLK1调控ACAP4-Ezrin复合体在细胞极性形成过程中的动态组装规律,为全面认识有丝分裂退出、上皮细胞极性形成与维系的分子机制奠定基础,并为揭示细胞有丝分裂差错与细胞极性丧失介导的相关病理机制提供启迪。
英文摘要
Polarity, asymmetry, is a unique characteristic of epithelial cells. Mounting evidence suggests that mitotic kinases such as PLK1 govern cellular polarity establishment of daughter cells via specifying the spindle orientation. However, it has remained elusive as to the underlying mechanisms and protein circuitry. Using a combination of mass spectrometric identification and biochemical characterization, we have established the interrelationship between PLK1 and ezrin-ACAP4. In addition, we have pinpointed PLK1-mediated phosphorylation sites on ACAP4 and ezrin. Based on our preliminary work, we hypothesize that PLK1 orchestrates an accurate spindle orientation via regulating a dynamic interactions between actin cortex and microtubule plus-ends via ACAP4-ezrin complex. We plan to evaluate the role of ACAP4 phosphorylation by assessing ACAP4-ARF6 interaction. The functional regulation of phosphorylation of ezrin will be examined by actin co-sedimentation and pyrine assay. The roles of ACAP4-Ezrin complex in mitotic exit, cell polarity establishment and maintenance will be examined. A better understanding of mitotic exit and polarity establishment is of general importance as aberrant mitotic exit and cellular polarity would contribute to pathogeneses of diseases.
正常人体含有200多种细胞谱系,其中大部分是极化上皮细胞,他们构成宿主与病毒之间的天然屏障。但是我们对细胞极性的建立与维系机制知之甚少。按照计划书的研究内容及目标,我们建立了三维类器官研究体系(Yao & Smolka, 2019. Gastro),解析了PLK1-ACAP4-Ezrin信号轴磷酸化活性动态调控机制,揭示了乙酰转移酶 TIP60 通过乙酰化蛋白激酶 Aurora B 达到维系其高活性的分子机理(Mo, 2016. Nature Chem Biol),阐明了 TIP60 与 Aurora B 信号互作对纺锤体可塑性的调控机制,解析了细胞极化信号轴MST4-ACAP4-Ezrin磷酸化效应机制,并初步探明了PLK1信号轴效应蛋白NDP52调控纺锤体定向的新机制(Yu. 2019. Cell Res);并解析了PLK1重要调控蛋白BubR1的三维结构及其在细胞有丝分裂退出命运抉择过程中的新功能。提出了后生代细胞有丝分裂与极化进化机制新设想,受到领域专家的专评。应美国细胞生物学会邀请,在2017年、2018年及2019年连续三年分别主持 “类器官”、“细胞器”与“细胞命运抉择可塑性”三个研讨会专场,引领细胞动力学的发展新方向,引起国际同行的极大关注。 .值得一提的是,在本项目执行期末,我国及全球80多个国家与地区遭遇了史无前例的新冠(2019-nCoV)的袭击。我们课题组积极投身于科研抗疫,利用细胞动力学理论解析新冠-宿主互动机制及新冠在宿主细胞的寄生周期与传播模式,初步发现新冠棘突蛋白S通过Ezrin信号复合体,从上皮细胞顶膜,进入宿主细胞,为设计基于干预spike-Ezrin识别为靶点的抗新冠侵染提供理论基础。.总之,我们通过不懈努力,超额完成了原项目计划目标,并面向国家重大需求,学以致用,积极解析新冠侵染宿主路径图,为阻击新冠传播提供新知识与理论。.
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
Phosphorylation of PP1 Regulator Sds22 by PLK1 Ensures Accurate Chromosome Segregation
PLK1 磷酸化 PP1 调节因子 Sds22 可确保准确的染色体分离
DOI:10.1074/jbc.m116.745372
发表时间:2016-09-30
期刊:JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY
影响因子:4.8
作者:Duan, Hequan;Wang, Chunli;Yao, Xuebiao
通讯作者:Yao, Xuebiao
LRIF1 interacts with HP1α to coordinate accurate chromosome segregation during mitosis
LRIF1 与 HP1α 相互作用,协调有丝分裂过程中准确的染色体分离
DOI:10.1093/jmcb/mjy040
发表时间:2018-12-01
期刊:JOURNAL OF MOLECULAR CELL BIOLOGY
影响因子:5.5
作者:Akram, Saima;Yang, Fengrui;Liu, Xing
通讯作者:Liu, Xing
DOI:10.1038/s41422-019-0189-9
发表时间:2019-06
期刊:Cell Research
影响因子:44.1
作者:Huijuan Yu;Fengrui Yang;Peng Dong;S. Liao;Wei Liu;Gangyin Zhao;Bo Qin;Zhen Dou;Zhe Liu;Wei Liu;J. Zang;J. Lippincott-Schwartz;Xing Liu;X. Yao
通讯作者:Huijuan Yu;Fengrui Yang;Peng Dong;S. Liao;Wei Liu;Gangyin Zhao;Bo Qin;Zhen Dou;Zhe Liu;Wei Liu;J. Zang;J. Lippincott-Schwartz;Xing Liu;X. Yao
DOI:10.1053/j.gastro.2019.02.036
发表时间:2019
期刊:Gastroenterology
影响因子:29.4
作者:Yao Xuebiao;Smolka Adam J
通讯作者:Smolka Adam J
LRIF1 interacts with HP1α to coordinate accurate chromosome segregation during mitosis
LRIF1 与 HP1α 相互作用,协调有丝分裂过程中准确的染色体分离
DOI:--
发表时间:2018
期刊:Journal of Molecular Cell Biology
影响因子:5.5
作者:Akram Saima;Yang Fengrui;Li Junying;Adams Gregory;Liu Yingying;Zhuang Xiaoxuan;Chu Lingluo;Liu Xu;Emmett Nerimah;Thompson Winston;Mullen McKay;Muthusamy Saravana;Wang Wenwen;Mo Fei;Liu Xing
通讯作者:Liu Xing
专题研讨类:生物大分子凝聚态理论与疾病干预
- 批准号:T2241009
- 项目类别:专项项目
- 资助金额:10.00万元
- 批准年份:2022
- 负责人:姚雪彪
- 依托单位:
染色体蛋白质机器组装的相分离与相变机制研究
- 批准号:--
- 项目类别:--
- 资助金额:1797万元
- 批准年份:2020
- 负责人:姚雪彪
- 依托单位:
相分离与相变驱动兼性异染色质、着丝粒与纺锤体动态组装及其调控机制
- 批准号:--
- 项目类别:--
- 资助金额:600万元
- 批准年份:2020
- 负责人:姚雪彪
- 依托单位:
ACAP4调控管状囊泡-细胞质膜动态互作的新机制
- 批准号:91854203
- 项目类别:重大研究计划
- 资助金额:288.0万元
- 批准年份:2018
- 负责人:姚雪彪
- 依托单位:
BubR1激酶信号转导机制的化学生物学研究
- 批准号:90913016
- 项目类别:重大研究计划
- 资助金额:50.0万元
- 批准年份:2009
- 负责人:姚雪彪
- 依托单位:
描绘调控cAMP依赖型胞吐信息流转导的分子机理
- 批准号:90508002
- 项目类别:重大研究计划
- 资助金额:45.0万元
- 批准年份:2005
- 负责人:姚雪彪
- 依托单位:
Syntaxin 3复合体在胞吐过程中的功能
- 批准号:30270654
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:20.0万元
- 批准年份:2002
- 负责人:姚雪彪
- 依托单位:
Ezrin与酒精介导胃粘膜损伤的分子机理
- 批准号:30070349
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:19.0万元
- 批准年份:2000
- 负责人:姚雪彪
- 依托单位:
国内基金
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