转录出核复合物的结构与功能研究
批准号:
32071189
项目类别:
面上项目
资助金额:
57.0 万元
负责人:
武健
依托单位:
学科分类:
结构生物学
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
武健
中文摘要
真核生物核膜将转录和翻译过程在空间上分隔,mRNA在完成转录和加工之后需要经过核孔复合物出核转运。mRNA转录出核复合物(TREX复合物)广泛存在于真核生物中,参与mRNA的出核转运过程。在高等真核生物中,TREX复合物介导mRNA出核转运具有选择性,其选择性转运mRNA的过程可能作为基因表达调控的一环,参与干细胞命运决定、生物个体胚胎发育和肿瘤发生,TREX复合物组分的表达异常与一些家族性遗传病和癌症相关。由于缺乏高等真核生物中TREX复合物的结构信息,其组装和参与mRNA选择性转运的分子机制尚不明晰。本项目拟以结构生物学入手,解析TREX复合物的结构,获取TREX复合物精确组装的结构基础;明确TREX复合物在生物体内选择性识别转运mRNA的分子机制;探索TREX复合物选择性转运mRNA调控干细胞命运和肿瘤发生发展的分子机制,为相关遗传性疾病和癌症的早期诊断和治疗提供理论依据。
英文摘要
Eukaryotic gene transcription and translation are separated spatially by nuclear membranes. After transcription and post-transcription process, mature mRNA need to transport through nuclear pore complex, this process is facilitated by transcription‑export complex (TREX complex), which exists widely in eukaryotes from yeast to mammals. In higher eukaryotes, like mammals, TREX complex can selectively transport mRNAs which involve in stem cell fate determination, embryonic development and tumor biogenesis. These facts make TREX complex selectively transport mRNA as a participant in regulation of gene expression. The dysregulation of TREX components are related to series of hereditary disease and cancer. Due to the lack of structural information, the molecular mechanism of selective mRNA export by TREX complex is still unclear. In this project, we intend to get structural information of TREX complex by structural biology approaches, investigate the mechanism how TREX complex selectively recognize and export mRNAs by in vitro biochemical methods. Based on these work, we further use cell biology and experimental animal approaches to investigate the molecular mechanism of how TREX complex regulated stem cell fate determination and tumor biogenesis by its selectively mediates mRNA export. We hope this research could provide new theoretical basis for the diagnosis and treatment of relative hereditary disease and cancer.
生物体中遗传信息的传递遵循中心法则,即从基因组DNA传递到RNA,再进一步传递到蛋白质。作为遗传信息传递的中间一环,RNA需要在细胞核中生成,并进一步被转运到细胞质中,其中涉及的RNA出核转运过程则是保证遗传信息精确传递的重要步骤,并参与了基因表达的精确调控过程。绝大多数的mRNA通常在细胞核内包装形成mRNP,并在TREX复合体(transcription-export complex,TREX)等重要分子机器的帮助下转运出核。大量研究表明,mRNA出核过程不仅与上游的转录和加工相偶联,而且能够反向调控上游步骤。此外,细胞核中RNA的出核机器与降解机器相互竞争,共同决定新生RNA的核内命运。尤为重要的是,当mRNA出核受阻时,在细胞和个体层面上会产生不同程度的生理或病理缺陷。紧紧围绕项目计划书预定目标,综合运用多种技术手段,我们对TREX等重要蛋白质及相关复合物开展了系统性的研究,取得了多项突破性的研究成果,上述研究成果为相关疾病发病机理的探索及新型药物的研发等奠定了良好的理论基础。
CST复合物在维持端粒稳定性中的结构与功能研究
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批准号:U1732124
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项目类别:联合基金项目
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资助金额:56.0万元
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批准年份:2017
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负责人:武健
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依托单位:
POT1-TPP1保护端粒单链DNA的分子机制
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批准号:31500625
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:20.0万元
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批准年份:2015
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负责人:武健
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依托单位:
国内基金
海外基金