DHH/DHHA1家族蛋白在耐辐射奇球菌DNA损伤响应和修复中的作用
批准号:
32100017
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:
程凯莹
依托单位:
学科分类:
微生物生理与生化
结题年份:
2024
批准年份:
2021
项目状态:
已结题
项目参与者:
程凯莹
中文摘要
耐辐射奇球菌(Deinococcus radiodurans,dr)对逆境的强大抗性得益于其高效的DNA损伤响应系统和DNA修复系统。其体内含有两个DHH/DHHA1家族成员,drRecJ和drRecJ-like蛋白。drRecJ被证实是耐辐射奇球菌DNA修复系统中的关键蛋白,其尚有一些分子机制还不明确。而drRecJ-like蛋白的功能和机制还未见报道,其同源蛋白在其他细菌中往往和基因组稳定性、环境抗逆等密切相关,因此可能也会对耐辐射奇球菌体内的DNA损伤响应和修复系统非常重要。本项目拟利用生物化学、结构生物学和遗传学等研究手段对耐辐射奇球菌中两个DHH/DHHA1家族蛋白做功能和机制上的深入研究,预期得到的结果将不仅有助于总结DHH/DHHA1家族成员普遍的功能和分子机制,而且可以帮我们了解更多耐辐射奇球菌的抗逆机理和相关蛋白协同进化历程,以便我们更好地利用这类生物资源。
英文摘要
The extreme radiation resistance of Deinococcus radiodurans has been attributed to a robust DNA damage response system and DNA repair system. D. radiodurans possesses two DHH/DHHA1 family members, RecJ and RecJ-like. drRecJ has been proved to be a key protein for DNA repair, with some molecular mechanism unsolved. While the function and mechanism of drRecJ-like are unknown. The homologs of drRecJ-like usually relate to genome maintenance and stress tolerance, which implies drRecJ-like also participates in DNA damage response and repair in D. radiodurans. This project intends to use biochemical, structural biology and genetic research methods to study the function and mechanism of two DHH/DHHA1 family proteins in D. radiodurans. The prospective results can not only provide the universal functions and molecular mechanisms of the DHH/DHHA1 family proteins, but also help us dig out the stress resistance and protein co-evolution mechanisms of D. radiodurans, and therefore make better use of this kind of biological resources.
耐辐射奇球菌对逆境的强大抗性得益于其高效的DNA损伤响应系统和DNA修复系统。DHH/DHHA1蛋白家族成员普遍与细胞的基因组稳定性、环境抗逆性等密切相关,因此可能会对耐辐射奇球菌的DNA损伤响应和修复系统非常重要。本项目对该菌体内唯二两个DHH/DHHA1成员——DrRecJ和DrRecJ-like,做了详细的生化、结构和功能研究,包括:通过比较drrecJ、drrecJ-like单基因敲除株和drrecJ/drrecJ-like双基因敲除株转录组差异和在不同环境胁迫条件下的表型差异,分析它们在耐辐射奇球菌抗逆过程中参与的通路和彼此之间的联系;利用X-ray晶体学手段和酶切实验解析验证了DrRecJ-like和DrRecJ催化位点以及和底物结合的关键氨基酸残基;利用点突变结合表型和生化分析探讨了DrRecJ-like二聚化的功能意义。此外,本项目还对耐辐射奇球菌体内与RecJ功能类似且彼此互作的复合体NurA-HerA,以及RecJ修复系统下游的RuvC蛋白做了生化、结构和功能的研究。以上研究成果可以帮助我们了解更多耐辐射奇球菌的抗逆机理,以便更好地利用这类生物资源。同时,负责人在项目执行期间,以唯一通讯作者发表了5篇与该项目紧密相关的论文,以第一发明人申请并授权了1项国家发明专利,共参加了1次国外高水平学术研讨会和2次国内高水平学术会议,培养了2名硕士研究生顺利转博。具体成果指标完成情况已经超出计划书所列。
关于RecBCD类型DNA末端切割复合体活性调控机制的研究
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批准号:--
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项目类别:面上项目
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资助金额:54万元
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批准年份:2022
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负责人:程凯莹
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依托单位:
XPD-like 亚家族解旋酶对核酸底物解链的分子机制
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批准号:LQ22C050002
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项目类别:省市级项目
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资助金额:0.0万元
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批准年份:2021
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负责人:程凯莹
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依托单位:
国内基金
海外基金