自噬受体蛋白NDP52、TAX1BP1、Optineurin、CCPG1识别ULK复合物的分子机制研究
批准号:
32071219
项目类别:
面上项目
资助金额:
58.0 万元
负责人:
潘李锋
依托单位:
学科分类:
分子生物物理
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
潘李锋
中文摘要
细胞自噬是真核细胞内一种高度受调控的,利用溶酶体来清除受损细胞器、大型蛋白聚集体、入侵病原体等成分以应对内外界细胞压力和维持细胞自身动态平衡的重要分解代谢过程。自噬受体蛋白是一类在选择性自噬过程中发挥关键作用的接头蛋白,它可以特异性地识别目标底物,并通过招募和激活自噬起始ULK复合物来介导自噬体的形成和目标底物的包裹。目前,自噬受体蛋白招募ULK复合物的深层次的作用机制和相关的调控机理仍然未知。本申请课题将在上一个已结题项目的研究基础上,针对NDP52、TAX1BP1、Optineurin和CCPG1四个自噬受体蛋白,采用结构生物学、生物化学、细胞生物学等方法进一步研究它们未知的结构和功能关系,并着重研究它们通过结合FIP200来招募ULK复合物的分子机制及其相关的调控机理。同时,也将尝试研究ULK复合物的组装机制,并探讨这些自噬受体蛋白在结合FIP200后激活ULK复合物的分子机制。
英文摘要
Autophagy is a tightly regulated and lysosome-dependent intracellular catabolic process involving degradation of dysfunctional organelles, bulk protein aggregates and invading pathogens to adapt to multiple cellular stresses and to maintain cellular homeostasis in eukaryotic cells. Autophagy receptors are a group of adaptor proteins, which play crucial roles in selective autophagy processes. In selective autophagy, autophagy receptor can specifically recognize the targeting autophagic substrate, and subsequently promote the autophagosome formation and the substrate encapsulation by recruiting and activating the ULK complex that plays an essential role in the autophagy initiation. So far, the detailed molecular principles governing the interactions of autophagy receptors with ULK complex as well as the relevant regulations remain largely unknown. Based on the research foundation laid by the previous completed project, in this research proposal, we mainly focus on four important autophagy receptors, NDP52, TAX1BP1, Optineurin and CCPG1. By using multidisciplinary approaches including structure biology, biochemistry and cell biology methods, we want to further characterize the unknown structure and function relationship of these four autophagy receptors. Particularly, we will investigate the molecular mechanisms and the related regulatory mechanisms underpinning the recruitments of ULK complex by these autophagy receptors through binding to FIP200. Meanwhile, we also sought to characterize the molecular mechanism governing the assembly of ULK complex, and investigate the molecular mechanisms of the activation of ULK complex by these autophagy receptors after binding to FIP200.
自噬受体蛋白介导的选择性细胞自噬对于维持哺乳动物细胞的内稳态和正常的生理功能至关重要。NDP52、TAX1BP1、Optineurin、CCPG1是哺乳动物细胞内四个关键的自噬受体蛋白,在降解入侵病原体、受损线粒体等的选择性自噬过程中扮演着重要的角色。本项目综合采用结构生物学、生物化学、细胞生物学等方法系统地研究了自噬受体蛋白NDP52、TAX1BP1、Optineurin、CCPG1相关的未知结构和功能关系,并重点阐述了它们通过结合FIP200来招募ULK复合物的分子机制及其相关的调控机理。项目执行期间,取得了良好的研究成果,共解析了10多个新颖的复合物结构,发表标注受项目资助的高水平学术论文13篇,其中包括1篇Nature Communications、3篇Science Advances、3篇PNAS、1篇Autophagy和2篇Journal of Molecular Biology。项目取得的研究结果不仅首次从结构角度阐明了NDP52、TAX1BP1、Optineurin、CCPG1结合FIP200的分子机制,而且首次定义了自噬领域内普遍存在的FIR模序的序列类型,并提出了自噬受体蛋白介导选择性自噬的一个新的普遍作用模式,为进一步阐明哺乳动物选择性自噬的分子机制以及后续在结构的基础上筛选活性小分子奠定了重要的科学基础。
NSFC-RGC青年学者论坛:化学生物学前沿与挑战
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批准号:--
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项目类别:--
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资助金额:20万元
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批准年份:2020
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负责人:潘李锋
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依托单位:
蛋白质线性泛素化修饰的分子机制和小分子调控研究
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批准号:91753113
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项目类别:重大研究计划
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资助金额:70.0万元
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批准年份:2017
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负责人:潘李锋
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依托单位:
几个新颖[4+2]环加成酶的结构及其催化机制研究
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批准号:21672253
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项目类别:面上项目
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资助金额:65.0万元
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批准年份:2016
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负责人:潘李锋
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依托单位:
自噬受体蛋白NDP52、TAX1BP1和Optineurin的结构和功能研究
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批准号:31470749
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项目类别:面上项目
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资助金额:85.0万元
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批准年份:2014
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负责人:潘李锋
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依托单位:
国内基金
海外基金