白念珠菌肌醇多磷酸代谢途径调控细胞自噬的分子机制研究
批准号:
32070145
项目类别:
面上项目
资助金额:
58.0 万元
负责人:
李明春
依托单位:
学科分类:
病原真菌学与其他微生物
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
李明春
中文摘要
白假丝酵母是人类重要的条件致病真菌,揭示其耐受环境压力的分子机制是病原真菌领域的研究热点。自噬作为白假丝酵母胞内成分更新的关键策略,其精细调控对该菌的细胞存活及压力耐受至关重要,申请人前期发现肌醇多磷酸代谢途径参与细胞自噬过程,但该调控的分子机制尚未明确。本项目以白假丝酵母肌醇多磷酸代谢途径为研究对象,系统鉴定肌醇多磷酸代谢相关蛋白成员,采用代谢组学与表型分析方法确证其在催化肌醇多磷酸代谢及自噬调控过程中的功能;在发掘该菌TORC1依赖性自噬调控因子的基础上,采用免疫共沉、荧光标记共定位、硫藤黄菌素阻断及RT-PCR等技术,探究肌醇多磷酸代谢途径对TORC1依赖性调控因子、钙依赖性自噬及非TORC1依赖性自噬的调控作用,阐明该途径调控白假丝酵母自噬的分子机制。相关研究成果有望揭示肌醇多磷酸代谢途径与细胞自噬的相互关系,丰富对真菌自噬调控网络的认识,为临床治疗病原真菌感染提供新的药物靶点。
英文摘要
Candida albicans is one of the most serious opportunistic fungal pathogens in clinic. It is a hot topic to uncover the molecular mechanisms by which the fungus tolerates environmental stress. Autophagy is the key strategy of renewing intracellular components by this fungus, and hence accurate regulation of autophagy is critical for its survival and stress tolerance. The applicant previously discovered the inositol polyphosphate metabolism pathway involving in the process of autophagy, but whose molecular mechanisms remain unknown. This study aims to systematically identify the members of inositol polyphosphate metabolism, and verify their role in this metabolism pathway and regulation of autophagy. Based on uncovering the TORC1-dependent autophagy regulation factors, this study further investigates the function of inositol polyphosphate metabolism pathway in regulating TORC1-dependent factors, calcium-dependent autophagy, and TORC1-independent autophagy, elucidating the molecular mechanisms by which the inositol polyphosphate metabolism pathway regulates autophagy. The achievements will shed a novel light on the relationship between inositol polyphosphate metabolism and autophagy, bring novel knowledge in autophagy regulation network, and provide new molecular targets during clinically antifungal treatments.
本项目系统研究了TORC1依赖性自噬调控因子、肌醇多磷酸代谢关键蛋白、DNA损伤响应途径以及组蛋白剂量对于自噬过程的调控机制。通过对白念珠菌GFP-Atg8定位和降解情况的检测,发现DNA损伤能够激活白念珠菌的自噬过程。进一步研究发现,核心Atg蛋白以及Atg13的结构域在这种自噬过程中起到不可替代的作用。通过对自噬调控因子Pho23、Rim15、Psp2和Dcp2功能的鉴定,发现转录调控因子Pho23在白念珠菌的自噬过程、卡泊芬净药物耐受性、天冬氨酸蛋白酶分泌、菌丝发育以及毒力过程中都起到极为关键的作用。转录调控因子Rim15调控白念珠菌的巨自噬过程,而对线粒体自噬过程没有调控作用。进一步研究发现,翻译调控因子Psp2和转录后调控因子Dcp2参与调控DNA损伤诱导的自噬过程。Western blotting实验显示,Psp2或Dcp2的缺失导致自噬关键蛋白Atg1和Atg13以及DNA损伤响应途径关键蛋白Mec1和Rad53表达水平显著下降,表明Psp2和Dcp2通过影响关键蛋白的表达对白念珠菌的自噬过程进行调节。通过对肌醇多磷酸代谢途径关键酶Kcs1、Ipk1以及Vip1功能的鉴定,发现肌醇多磷酸参与调控白念珠菌自噬过程,在自噬体的生物发生、Atg1至PAS的募集、TORC1活性、Atg18的定位以及ATG基因的转录等多个自噬环节中发挥极为关键的功能。通过基因敲除实验,发现DNA损伤响应途径中的关键通路,Mec1-Rad53信号途径专一性地调节白念珠菌DNA损伤诱导的自噬,在Atg1-Atg13至PAS的募集、自噬体的形成以及ATG基因的转录过程中起到极为关键的作用。此外,还探究了组蛋白剂量对于白念珠菌自噬过程的影响。因此,本研究系统探究了白念珠菌的自噬过程,阐明了经典自噬调控因子、肌醇多磷酸代谢途径、Mec1-Rad53信号途径以及组蛋白剂量对于白念珠菌自噬过程的调控机制,为进一步认识自噬过程奠定了工作基础,并且为新型抗真菌药物靶点的发掘及抗真菌药物的开发提供了理论依据和实践参考。
脂滴自噬介导白念珠菌内质网压力应答的机制研究
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批准号:32370207
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项目类别:面上项目
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资助金额:50万元
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批准年份:2023
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负责人:李明春
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依托单位:
白念珠菌液泡钙通道Yvc1介导氧化压力应答的分子机制研究
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批准号:81873961
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项目类别:面上项目
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资助金额:57.0万元
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批准年份:2018
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负责人:李明春
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依托单位:
自噬在白念珠菌细胞稳态维持中的功能研究
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批准号:31670146
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项目类别:面上项目
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资助金额:59.0万元
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批准年份:2016
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负责人:李明春
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依托单位:
肌动蛋白Sac调节因子在白念珠菌极性生长中的功能及其调控机制研究
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批准号:81471923
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项目类别:面上项目
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资助金额:80.0万元
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批准年份:2014
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负责人:李明春
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依托单位:
毕赤酵母多不饱和脂肪酸生物合成相关脱氢酶基因的功能及其分子调控机制的研究
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批准号:31270096
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项目类别:面上项目
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资助金额:80.0万元
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批准年份:2012
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负责人:李明春
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依托单位:
白念珠菌钙信号转导途径与环境压力应答相互作用的研究
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批准号:81171541
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项目类别:面上项目
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资助金额:58.0万元
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批准年份:2011
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负责人:李明春
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依托单位:
白念珠菌转录因子Aft2p的功能研究
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批准号:31070126
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项目类别:面上项目
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资助金额:30.0万元
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批准年份:2010
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负责人:李明春
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依托单位:
改造Cre/loxP 系统获得无选择标记产花生四烯酸转基因大豆的研究
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批准号:30771355
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项目类别:面上项目
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资助金额:29.0万元
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批准年份:2007
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负责人:李明春
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依托单位:
白念珠菌Rim101蛋白与依赖铁基因相互作用的研究
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批准号:30570096
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项目类别:面上项目
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资助金额:29.0万元
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批准年份:2005
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负责人:李明春
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依托单位:
Δ6-脂肪酸脱氢酶转基因大豆转化体系的构建
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批准号:30200176
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:19.0万元
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批准年份:2002
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负责人:李明春
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依托单位:
国内基金
海外基金