CtBP-HDAC3/P300介导蜕皮激素-E93引发细胞凋亡的表观调控机制
批准号:
32070491
项目类别:
面上项目
资助金额:
58.0 万元
负责人:
李康
依托单位:
学科分类:
动物生理与行为
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
李康
中文摘要
组蛋白修饰调节细胞分裂、分化和凋亡,在机体生长发育和疾病发生中至关重要。在昆虫变态和组织重塑过程中,蜕皮激素20E诱导转录因子E93的表达而引发细胞凋亡;哺乳动物中CtBP招募组蛋白去乙酰化酶抑制肿瘤细胞的凋亡;但两者之间有无关联尚不清楚。申请人等前期发现:在预蛹-蛹转变时,唾液腺和脂肪体组织发生重塑,20E诱发E93表达和细胞凋亡;大规模RNAi筛选显示,CtBP和组蛋白去乙酰化酶HDAC3功能丧失导致该过程提前;而组蛋白乙酰转移酶P300作用相反。据此,将利用果蝇遗传学和生化分子等方法,以组织重塑中发生细胞凋亡的唾液腺和脂肪体解析乙酰化/去乙酰化修饰调节E93时期特异表达而引发细胞凋亡的分子机制;同时以组织重塑中不发生细胞凋亡的翅芽探究细胞抗凋亡的分子机制。本项目不仅可以拓展激素信号时空特异性地诱导组织重塑和细胞凋亡的表观调控机制,还可为高等动物疾病发生的相关研究提供借鉴和参考。
英文摘要
Histone modification participates in the regulation of cell division, differentiation, apoptosis, and etc., which are crucial for developmental progression and disease occurrence in organisms. During insect metamorphosis and tissue remolding, 20E (20-hydroxyecdsone) induces the expression of transcription factor E93 to trigger cell apoptosis. Meanwhile, CtBP (C-terminal binding protein) recruits histone deacetylase to suppress apoptosis of tumor cells in mammals. However, it is unknown whether there is any a correlation between these two events. Through large-scale RNAi screening during tissue remolding of the salivary gland and fat body in Drosophila, the applicant found that loss-of-function of both CtBP and HDAC3 (histone deacetylase 3) led to premature apoptosis, while loss-of-function of P300 (a histone acetyltransferase) blocked apoptosis. Therefore, in this project, we aim to solve two objectives using Drosophila genetics and molecular methods. First, to analyze how histone acetylation/deacetylation participates in the stage-specific regulation of 20E-E93 action, which subsequently triggers apoptosis in the salivary gland and fat body. Second, to explore the molecular mechanism how histone modification is involved in anti-apoptosis in the wing disc that does not undergo apoptosis during metamorphosis and tissue remodeling. This project will not only expand the epigenetic regulatory mechanism of spatiotemporal-specific hormone-induced apoptosis during tissue remodeling, but also provide references and guidance for related disease studies in higher animals.
组蛋白修饰调节细胞分裂、分化和凋亡,在机体生长发育和疾病发生中至关重要。在昆虫变态和组织重塑过程中,蜕皮激素20E诱导转录因子E93的表达而引发细胞凋亡;哺乳动物中CtBP招募组蛋白去乙酰化酶抑制肿瘤细胞的凋亡;但两者之间有无关联尚不清楚。申请人等前期发现:在预蛹-蛹转变时,唾液腺和脂肪体组织发生重塑,20E诱发E93表达和细胞凋亡;大规模RNAi筛选显示,CtBP和组蛋白去乙酰化酶HDAC3功能丧失导致该过程提前;而组蛋白乙酰转移酶P300作用相反。据此,本项目将利用果蝇遗传学和生化分子等方法,以组织重塑中发生细胞凋亡的唾液腺和脂肪体解析乙酰化/去乙酰化修饰调节E93时期特异表达而引发细胞凋亡的分子机制;同时以组织重塑中不发生细胞凋亡的翅芽探究细胞抗凋亡的分子机制。.本项目研究发现:在果蝇的多个组织中,由P300-CtBP/HDAC3调节的E93和PAPs启动子/增强子上的H3K14ac/H3K27ac/H4K8ac组蛋白乙酰化动态平衡,决定了细胞存活与激素诱导的发育凋亡活化之间的选择。同时,由Tip60/P300-CtBP/HDAC3调节的IAP启动子上的H3K14ac/H3K27ac/H4K8ac组蛋白乙酰化动态平衡,通过拮抗PAPs的活性来维持细胞稳态。值得注意的是,在果蝇中发现的表观遗传机制在哺乳动物中部分保守。此外,通过破坏组蛋白乙酰化动态平衡来改变IAPs与PAPs之间的平衡,可减弱果蝇和小鼠的肿瘤发生。总之,组蛋白乙酰化动态平衡调控着细胞存活与凋亡,提示其可作为治疗由IAPs与PAPs失衡引起的疾病或肿瘤的潜在表观遗传靶点。.本研究结果不仅可以拓展激素信号时空特异性地诱导组织重塑和细胞凋亡的表观调控机制,还可为高等动物疾病发生的相关研究提供借鉴和参考。
E93在果蝇视叶神经重塑中的转录和表观遗传调控机制
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批准号:--
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项目类别:省市级项目
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资助金额:15.0万元
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批准年份:2024
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负责人:李康
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依托单位:
主-客体模型下仿酶有机小分子催化剂的催化动力学研究
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批准号:--
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项目类别:省市级项目
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资助金额:10.0万元
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批准年份:2022
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负责人:李康
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依托单位:
胰岛素结合蛋白ImpL2/IGFBP在昆虫变态发育中应答营养胁迫的分子机制
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批准号:--
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项目类别:省市级项目
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资助金额:10.0万元
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批准年份:2022
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负责人:李康
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依托单位:
保幼激素初级应答基因Kr-h1拮抗蜕皮激素诱导变态发育的分子机理
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批准号:31702053
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:22.0万元
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批准年份:2017
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负责人:李康
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依托单位:
基于金属-有机笼状化合物MOC-16限域空间的金属纳米团簇可控合成
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批准号:21701200
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:25.0万元
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批准年份:2017
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负责人:李康
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依托单位:
国内基金
海外基金