Nek9磷酸化MCL-1调控线粒体自噬和分裂的机制与功能研究
批准号:
32100598
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:
岑旭峰
依托单位:
学科分类:
细胞衰老、死亡及自噬
结题年份:
2024
批准年份:
2021
项目状态:
已结题
项目参与者:
岑旭峰
中文摘要
线粒体是细胞中重要的细胞器,其处于分裂和融合的动态平衡网络中,并受到非常复杂的调控。在细胞有丝分裂时期线粒体的分裂和融合受到了严格的调控,除了染色质被平均分配到子代细胞中,线粒体也会被分配到子代细胞中。Nek9是细胞有丝分裂时期重要的激酶,除了在细胞有丝分裂时期调控纺锤体的结构与功能,是否在细胞器特别是线粒体的分裂分配中起到关键作用,有丝分裂时期线粒体的分裂是否还有其他重要蛋白参与,是急需回答的问题。本研究的前期工作鉴定到MCL-1作为一个新的线粒体自噬受体蛋白参与线粒体分裂的调控,并发现Nek9激酶可以磷酸化MCL-1。本项目在前期研究的基础上,拟通过生化细胞生物学手段进一步确证Nek9对MCL-1磷酸化的调控,揭示Nek9通过磷酸化MCL-1调控线粒体分裂和线粒体自噬的机制,并系统揭示Nek9磷酸化MCL-1在细胞有丝分裂过程中介导线粒体分裂的生理功能。
英文摘要
Mitochondria are important organelles in cells, which are in a dynamic equilibrium network of fusion and fission and are subject to very complex regulation. Mitochondrial fission and fusion are tightly regulated during cell mitosis. Nek9 is an important kinase during mitosis. In addition to regulating the structure and function of spindles, more studies are needed to answer the regulation of Nek9 on organelles, especially mitochondria during mitosis. Previous work in this study identified MCL-1 as a novel mitophagy receptor protein involved in the regulation of mitochondrial fission and found that Nek9 kinase can phosphorylate MCL-1. On the basis of previous studies, this project intends to further confirm the regulation of Nek9 on MCL-1 phosphorylation by using biochemical and cell biological technology, reveal the mechanism of Nek9 regulating mitochondrial fission and mitophagy by phosphorylating MCL-1, and systematically reveal the physiological function of Nek9 phosphorylating MCL-1 in mediating mitochondrial fission during cell mitosis.
本项目为国家自然科学基金青年项目,旨在深入探究线粒体相关机制在肿瘤免疫、神经生物学及肾脏疾病中的作用。在项目执行过程中,研究团队按照预定计划开展工作,并根据新的发现和研究进展对部分内容进行了适当调整。.研究涵盖了多个方面,取得了一系列重要成果。在肿瘤免疫领域,研究发现ARIH1(Ariadne RBR E3泛素蛋白连接酶1)能够通过激活STING通路介导T细胞活化,从而增强肿瘤对免疫检查点阻断(ICB)疗法的敏感性。通过一系列体内外实验,团队揭示了ARIH1泛素化降解DNA-PKcs的机制,并鉴定出ACY738作为上调ARIH1表达并激活STING信号的小分子药物,为肿瘤免疫治疗提供了新的策略。.在神经生物学方面,项目聚焦于海马体线粒体自噬对小鼠空间记忆的影响及其机制。研究发现,线粒体自噬通过维持神经发生对空间记忆具有重要影响。通过比较青少年与成年小鼠海马体线粒体自噬和神经发生的水平,团队发现线粒体自噬的减少与神经发生下降及空间记忆能力减弱相关。进一步实验证实,线粒体自噬诱导剂UMI-77能够有效诱导线粒体自噬,促进神经发生,并延长小鼠的空间记忆。.此外,项目还综述了线粒体自噬在肾脏疾病中的重要作用及其分子机制。详细阐述了Pink1/Parkin、NIX/BNIP3L和FUNDC1等关键分子在线粒体自噬调控中的作用,以及线粒体自噬在急性肾损伤、慢性肾脏病、肾脏纤维化等多种肾脏疾病中的保护作用。这些研究为开发基于线粒体自噬调控的肾脏疾病治疗策略提供了理论依据。.在研究过程中,项目组成员密切合作,分工明确,确保了研究的顺利进行。团队成员在国内外学术会议上展示了阶段性研究成果,并与同行进行了深入的交流和讨论。项目发表了多篇高质量学术论文,在国际上引起了一定的关注,提升了研究团队在相关领域的学术影响力。.尽管部分原计划研究内容尚未完成,但项目在研究过程中发现了新的研究方向和关键分子,如ARIH1、Hsc70等在肿瘤免疫中的重要作用,以及线粒体自噬在神经发育和肾脏疾病中的关键调控机制。这些新发现使研究重点发生了转移,以追求更具创新性和影响力的研究成果。.目前,项目成果处于基础研究向临床应用转化的前期阶段。研究团队正积极与相关企业和医疗机构合作,推进成果的转化应用进程。同时,项目还培养了一批具有扎实专业知识和科研能力的研究人员,为学科发展储备了人才力量。
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