课题基金 / 基金详情

原癌基因ras家族蛋白Rab43的结构、功能与调控研究

批准号:
32101008
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:
闫武鹏
依托单位:
学科分类:
蛋白质、多肽与酶生物化学
结题年份:
2024
批准年份:
2021
项目状态:
已结题
项目参与者:
闫武鹏

项目摘要

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中文摘要
原癌基因ras超家族控制细胞的生存、发育、迁移等各项活动,在整个胞内信号传导网络中起到承上启下的枢纽作用。Rab43作为Ras超家族的代表性成员,是维持高尔基体稳定性的关键因子,也是胞内物质的膜运输途径的重要分子开关。Rab43及其调控蛋白的异常与多种癌症的发生发展密切相关。由于胞内生物过程极其复杂,Rab43明确的功能与调控机制尚无定论,严重制约人们了对相关疾病的病理理解与靶向药物研发。本研究拟针对Rab43及其负调控蛋白RN-tre的调控机制,结合蛋白结构、酶动力学、细胞实验等技术探索Rab43结构与功能之间的关系、RN-tre与Rab43的特异性相互作用,以及突变体Rab43与RN-tre造成各种疾病的分子原理。从而使人类进一步认识Ras超家族参与的信号传递途径;了解胞内膜运输过程;完善胞内对于Ras超家族成员相关通路的调控模型;并为针对性的靶向药物研发奠定基础,提供科学依据。
英文摘要
The oncogenic Ras superfamily plays a critical role in the cell signaling network and controls survival, proliferation and migration of the whole cell. Rab43 is one of the most important members of Ras superfamily, by which it maintains a functional Golgi complex and switches between the on and off states to control the intracellular membrane trafficking process. Abnormal Rab43 and its regulatory proteins are associated with multiple types of cancer. Due to the complicated biological process and regulation Rab43 involved, it is not established yet how Rab43 can perform the unique function using its structure, and how Rab43 is specifically regulated and deactivated. The lack of these knowledge severely delays the study of relative diseases and drug discovery. In this study, we propose to focus on Rab43 and its negative regulator RN-tre, by investigating the structure-function relationship of Rab43, the specific interaction between Rab43 and RN-tre as well as the molecular mechanism of diseases caused by abnormal Rab43/RN-tre. And by integrating multiple approaches including structural, biochemical and kinetic method, this research will expand the knowledge of Ras superfamily mediated signaling cascade, provide mechanistic insights into the intracellular membrane trafficking, benefit the overall regulatory model for the Ras superfamily, and finally shed light on the related targeted drug discoveries.
原癌基因ras超家族控制细胞的生存、发育、迁移等多项活动,在整个胞内信号传导网络中起到承上启下的枢纽作用。Rab43作为Ras超家族的代表性成员,是维持高尔基体稳态的关键因子,并在胞内物质的膜运输途径中起到重要的分子开关作用。研究发现,Rab43的各项功能受到RN-Tre蛋白的负调控,并可能受到细胞内氧化应激的影响。Rab43及其调控蛋白的异常与多种疾病乃至癌症的发生、发展密切相关。然而,Rab43所受调控的分子机制尚未完全明确。.在本项目中,研究人员首先解析了Rab43在活性状态下(Rab43-GppNHp)的三维结构,发现Rab43结构的特殊性可能源自其N端与Switch II区域的独特构象,并初步揭示了Rab43(A158T)突变的致病机理;同时,研究人员成功表达、并纯化了RN-Tre全长蛋白,利用电镜技术对其进行了初步的结构解析;研究人员还系统性地构建了包含TBC功能域的多个RN-Tre截短体蛋白,并解析了Rab43与RN-Tre(TBC)反应中间态复合物结构,绘制了二者相互作用图谱;结合结构分析、序列比对、突变实验、解离系数与酶学常数的测定,研究人员在分子层面揭示了RN-Tre特异性识别Rab43的机制,并初步阐明了多个RN-Tre突变对二者相互作用的影响及相应的致病机理;此外,利用细胞内共定位实验与细胞内吞物质运输实验,研究人员发现,RN-Tre通过调控Rab43的分子开关活性,影响高尔基体稳态,并参与物质从内体到高尔基体的逆运输过程;最后,研究人员选取了两个胞内氧化还原相关蛋白OvoA与FtmOx1开展了结构与功能的研究,并结合酶学、生化实验初步揭示了二者特异性识别底物,并介导不同反应路径的分子机制。.本项目的研究成果有助于进一步阐明整个Ras超家族参与的信号通路网络,完善细胞内针对Ras超家族成员的交叉调控模型;同时也为针对性的研发靶点药物提供科学基础与理论依据。
GTP 酶激活蛋白SynGAP 对原癌蛋白 Ras 的调控机制研究
  • 批准号:
    21ZR1433700
  • 项目类别:
    省市级项目
  • 资助金额:
    0.0万元
  • 批准年份:
    2021
  • 负责人:
    闫武鹏
  • 依托单位:
国内基金
海外基金