非经典分泌因子S100A8/A9的分泌机制研究
批准号:
32200553
项目类别:
青年科学基金项目(C类)
资助金额:
20.0 万元
负责人:
刘磊
依托单位:
学科分类:
细胞器及亚细胞结构、互作与功能
结题年份:
2024
批准年份:
2022
项目状态:
已结题
项目参与者:
刘磊
中文摘要
许多缺少信号肽的胞质蛋白,可以通过非经典分泌途径被分泌到胞外发挥功能。虽然相关研究比较少,但随着越来越多非经典分泌蛋白的发现,其重要性也越来越凸显。解析蛋白非经典分泌途径和分子机制是目前的研究重点和难点。S100A8/A9是不具有信号肽的分泌蛋白,在胞外发挥多种功能:包括促炎、抗菌、抗氧化和诱导凋亡等。然而,S100A8/A9的分泌机制我们目前很不清楚。新冠病毒感染会导致病人S100A8/A9的表达和分泌上调,且血清中S100A8/A9的水平与病人症状的轻重以及临床结局相关。我们在前期的研究中发现新冠病毒E蛋白的过表达可以促进S100A8/A9的分泌。因此,本项目旨在详细解析S100A8/A9分泌的分子机制以及冠状病毒E蛋白如何调控其分泌。这项研究一方面可以扩展我们对非经典分泌分子机制的认识,另一方面可能为相关疾病的治疗提供理论依据。
英文摘要
Many cytosolic proteins lacking a signal peptide, called leadless proteins, can be secreted to extracellular space to perform their functions by unconventional secretion. Although there are few related researches, the importance of unconventional secretion is becoming more and more prominent with the discovery of more and more unconventional secretory proteins. At present, the focus and difficulty of the research is to resolve the unconventional secretion pathways and molecular mechanisms. S100A8/A9 is a secretory protein without signal peptide, which plays a variety of extracellular functions, including proinflammatory, antimicrobial, oxidant-scavenging and apoptosis-inducing activities. However, the secretory mechanism of S100A8/A9 is poorly understood. SARS-CoV-2 infection leads to upregulation of the expression and secretion of S100A8/A9 in patients, and the level of S100A8/A9 in serum is related to the severity of the patient's symptoms and clinical outcome. In our previously study, we found that overexpression of SARS-CoV-2 Envelope(E) promote the secretion of S100A8/A9. Therefore, this project aims to elucidate the detail molecular mechanism of S100A8/A9 and how the E protein regulates its secretion. The study will expand our understanding of the mechanism of unconventional secretion, and also may provide theoretical basis for the treatment of related diseases.
新冠病毒感染导致多种炎症因子的释放,失调的炎症综合征与COVID-19的严重程度和不良预后密切相关。重症COVID-19患者表现出全身性高炎症,其血清中存在大量促炎症因子。值得注意的是,很多促炎症因子都缺乏信号肽,通过非经典分泌(Unconventional protein secretion, UcPS)途径释放到细胞外,其中的典型代表是白细胞介素-1(Interleukin-1,IL-1)家族的炎症因子。尽管已经有许多研究,但是冠状病毒感染导致促炎症因子过量释放的确切细胞机制尚不完全清楚。.为了探究冠状病毒感染是否可以影响机体炎症因子的非经典分泌。我们对重要的新冠蛋白进行了筛选,发现包膜蛋白(Envelope,E)过表达显著促进炎症因子IL-1β的分泌。相比于轻症冠状病毒(HCoV-229E, HCoV-HKU1, HCoV-OC43)的E蛋白,导致严重症状的冠状病毒(SARS-CoV-2,SARS-CoV和MERS-CoV)的E蛋白可以显著促进IL-1β的分泌。在小鼠LPS诱导炎症模型中,相比于229E,新冠病毒的E蛋白的过表达显著加剧小鼠的肺部炎症。机制上,重症冠状病毒E蛋白通过激活TMED10介导的非经典分泌(TMED1-channelld UcPS, THU)来促进IL-1β的分泌。通过序列比对,我们发现重症冠状病毒E蛋白含有一个SS/DS基序,而轻症冠状病毒的E蛋白不存在这一基序。这一基序有助于E蛋白与TMED10的相互作用,促进TMED10寡聚化形成蛋白转运体,介导货物蛋白转运到内质网-高尔基体中间体(ER-Golgi intermediate compartment,ERGIC),这是IL-1β非经典分泌的关键步骤。表达E蛋白C端的多肽能够竞争性的抑制E蛋白和TMED10的结合进而减弱炎症因子的分泌。此外,我们还筛选鉴定到一类孕酮类小分子药物,能够抑制E-TMED10相互作用,从而减弱炎症因子的分泌以及小鼠肺部的炎症。在小鼠肝炎病毒(Mouse hepatitis virus,MHV)感染模型中,孕酮类药物同样可以抑制IL-1β释放和肺部炎症。这些发现阐明了冠状病毒诱导炎症因子风暴的分子机制,提出了E-TMED10相互作用可作为对抗冠状病毒诱导的炎症等不良反应的潜在治疗靶点。
非经典分泌因子S100A8/A9的分泌机制研究
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批准号:92253302
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:20万元
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批准年份:2022
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负责人:刘磊
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依托单位:
蛋白质合成化学新技术及泛素化修饰合成、编辑与功能研究
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批准号:--
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项目类别:--
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资助金额:800万元
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批准年份:2022
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负责人:刘磊
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依托单位:
基于骨架改性化学的蛋白质化学全合成仪器研制
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批准号:22227810
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项目类别:国家重大科研仪器研制项目
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资助金额:891.00万元
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批准年份:2022
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负责人:刘磊
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依托单位:
基于组装-连接-反馈一体化平台的超快激光纳米异质连接及界面能带调控
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批准号:92253302
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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:刘磊
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依托单位:
人工智能辅助的镜像蛋白多肽药物设计和定向进化
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批准号:22137005
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项目类别:重点项目
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资助金额:306万元
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批准年份:2021
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负责人:刘磊
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依托单位:
非经典泛素修饰蛋白的化学合成方法及应用
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批准号:91753205
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项目类别:重大研究计划
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资助金额:300.0万元
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批准年份:2017
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负责人:刘磊
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依托单位:
超快激光沉积疏松纳米复合材料及其高温高可靠性连接应用
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批准号:51775299
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项目类别:面上项目
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资助金额:60.0万元
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批准年份:2017
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负责人:刘磊
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依托单位:
蛋白质化学合成与生物学应用
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批准号:21532004
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项目类别:重点项目
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资助金额:300.0万元
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批准年份:2015
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负责人:刘磊
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依托单位:
超快激光制备有序微纳米表面结构及其改善钎焊的机理研究
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批准号:51405258
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:28.0万元
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批准年份:2014
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负责人:刘磊
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依托单位:
光敏控制的构象锁定寡肽作为信号转导研究探针
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批准号:91013007
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项目类别:重大研究计划
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资助金额:60.0万元
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批准年份:2010
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负责人:刘磊
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依托单位:
新型多肽片断连接方法用于蛋白质的全合成
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批准号:20842003
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项目类别:专项基金项目
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资助金额:8.0万元
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批准年份:2008
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负责人:刘磊
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依托单位:
用于蛋白质化学合成的新型肽片段连接方法
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批准号:20802040
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:23.0万元
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批准年份:2008
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负责人:刘磊
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依托单位:
国内基金
海外基金