纤毛相关激酶受RNA编辑调控的机理研究
批准号:
32100538
项目类别:
青年科学基金项目(C类)
资助金额:
30.0 万元
负责人:
李冬冬
依托单位:
学科分类:
细胞器及亚细胞结构、互作与功能
结题年份:
2024
批准年份:
2021
项目状态:
已结题
项目参与者:
李冬冬
中文摘要
MAP激酶DYF-5在纤毛的形成和维持过程中发挥着重要作用,然而,它发挥功能的机制仍不清楚。申请人拟采用秀丽隐杆线虫的感觉纤毛为研究对象,结合体外培养哺乳细胞体系,系统解析DYF-5激酶的作用机理。申请人的初步结果表明:DYF-5激酶的活化(DYF-5CA),能够导致纤毛结构和功能的异常;通过正向遗传筛选,鉴定RNA编辑酶ADR-2会对DYF-5CA pre-mRNA的碱基进行编辑,进而影响正常蛋白的产生。以此为基础,本项目拟综合运用遗传学、分子生物学、生物信息学等多种方法进一步揭示并完善纤毛相关激酶受RNA编辑调控的作用机制,为纤毛结构和功能异常所导致的人类疾病的生理和病理机制研究提供理论基础。
英文摘要
MAP kinase DYF-5 plays an important role in the formation and maintenance of cilia, however, the mechanism is still unclear. We aim to use the sensory cilia of Caenorhabditis elegans as our experimental system, combined with the in vitro cultured mammalian cell system, to systematically analyze the mechanism of DYF-5 kinase. The applicant’s preliminary results show that: the activation of DYF-5 kinase (DYF-5CA) can lead to abnormalities in the structure and function of cilia; through forward genetic screening, it was identified that the RNA editing enzyme ADR-2 would affect DYF-5CA pre-mRNA. The bases are edited, which in turn affects the production of normal proteins. Based on this, this project intends to comprehensively use genetics, molecular biology, bioinformatics and other methods to further reveal and improve the mechanism of cilia-related kinases regulated by RNA editing, thus provides a theoretical basis of human diseases caused by abnormal cilia structure and function.
感觉纤毛是从细胞表面突出,天线状的感觉细胞器,在个体发育相关信号通路的调节中起着至关重要的作用。其功能异常与很多人类疾病相关,被泛称为纤毛病。MAP激酶DYF-5在纤毛的形成和维持过程中发挥着重要作用,然而,它发挥功能的机制仍不清楚。申请人的前期工作揭示DYF-5激酶的过度活化能够在纤毛中产生信号,进而传递到细胞核,使得dyf-5自身位置产生大量反义RNA,这些反义RNA与dyf-5自身mRNA互补配对形成双链RNA,导致RNA编辑酶ADR-2对dyf-5CA pre-mRNA的碱基进行编辑,从而影响正常蛋白的产生。但是,细胞核和纤毛之间的信号是什么仍不清楚。以此为基础,申请人通过对纤毛功能缺失突变体进行转录组测序分析,发现纤毛功能的缺失能够激活内质网未折叠蛋白反应;进一步地,HSP-4,内质网未折叠蛋白反应标记蛋白,在肠道等外周组织中异位表达,而且这一过程依赖于内质网未折叠蛋白反应中IRE-1-XBP-1信号通路;其次,激活线虫中cGMP门控通道TAX-4,该通道与真核生物CNG通道同源,能够明显减弱纤毛功能缺失所引起的HSP-4的表达;此外,抑制内质网未折叠蛋白反应明显缩短纤毛突变体的寿命,而阻断CNG通道则使得线虫寿命明显延长。因此,申请人的工作初步揭示线虫感觉纤毛的生理功能,为长寿的研究提供了新的视角。
国内基金
海外基金