白念珠菌胞质分裂关键蛋白Hof1在Rad53相关DNA损伤应答和毒力调控中的新功能研究
批准号:
82072261
项目类别:
面上项目
资助金额:
55.0 万元
负责人:
冯金荣
依托单位:
学科分类:
病原真菌与感染
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
冯金荣
中文摘要
DNA损伤应答对于细胞抵御内源或外源的DNA损伤胁迫至关重要,否则会引发癌变或凋亡等。白念珠菌是一种最重要的人体病原真菌,其致病机理与形态转换等相关,但近期发现其DNA损伤应答与毒力也存在密切联系。前期研究中,我们通过文库筛选发现一个新的DNA损伤应答分子,即胞质分裂蛋白Hof1,其缺失对遗传毒性试剂敏感,引起基因组不稳定性增加,且与检验点激酶Rad53处于同一个DNA损伤应答信号通路,提示了Hof1在DNA损伤应答中的新功能。预实验还发现HOF1缺失显著影响细胞毒力,且与巨噬细胞产生的ROS有关。本课题中,我们拟采用蛋白互作、遗传互作及转录组测序等方法,具体解析Hof1在Rad53相关DNA损伤应答中的作用;并通过白念珠菌-宿主细胞互作和动物实验揭示Hof1及相关DNA损伤应答调控毒力的作用与机制。本课题的研究有望为深入理解白念珠菌DNA损伤应答、胞质分裂及相关致病机制提供新的实验依据。
英文摘要
DNA damage response plays crucial roles in resisting the internal or external DNA damage stress which may lead to mutantion or apoptosis. Candida albicans remains one of the most important human fungal pathogen. Recent studies revealed that DNA damage response is involved in maintaining cell virulence. In our previous research, we screened a collection of conditional gene inactivation strains of C. albicans and found HOF1, a cytokinesis related gene, plays a novel role in DNA damage response. We have identified that deletion of HOF1 renders genotoxic sensitivity and genome instability. Through genetic interaction assay, Hof1 is assigned to the main checkpoint kinase Rad53 circuit, suggesting a novel role in Rad53 related DNA damage response. Besides, Hof1 is also involved in maintaining cell virulence which is probably related with the ROS secreted by macrophages. In this project, we plan to further specify the function of Hof1 in DNA damage response through protein interaction and genetic interaction assays, as well as the target genes of Hof1 in DNA damage response through RNA-seq assays; and to identify the role and regulating mechanism of Hof1 as well as the related DNA damage response genes in virulence regulation. We aim to supply new sights for understanding the DNA damage response pathway and its connection with cytokinesis as well as pathogenic mechanism of C. albicans cells.
白念珠菌是一种重要的条件性致病真菌,其致病机理与菌丝生成、菌体粘附和侵袭等相关。但近期研究发现,白念珠菌DNA损伤应答过程与菌体形态发生和致病性也存在紧密联系。课题组前期发现,胞质分裂关键因子Hof1与DNA损伤检查点激酶Rad53相关,但具体机制尚不明确。本研究对白念珠菌Hof1在DNA损伤应答和毒力调控中的作用进行了深入的研究。我们发现HOF1缺失导致对遗传毒性试剂广泛敏感,通过遗传互作实验发现其功能与检查点激酶Rad53相关,并且我们发现Hof1在DNA损伤应答中的功能主要与其C端序列(401-541aa)相关。此外,我们也发现Rad53和Hof1在DNA损伤应答反应中存在协同作用:Rad53不但可以调控转录因子Mcm1和Fkh2与HOF1启动子的结合而调控其表达,还可以直接与HOF1启动子结合。在此基础上,我们进一步探索了Hof1调控白念珠菌毒力的作用,发现其缺失不影响菌丝生成,也不影响生物膜形成,但显著影响毒力。而且,通过Hof1截短突变发现,Hof1的C端区域(401-541aa)缺失与HOF1缺失株一样,表现出毒力显著降低。进一步我们发现白念珠菌HOF1缺失导致自身多个DNA损伤应答和毒力相关基因转录发生显著变化,并在与巨噬细胞互作中诱导其转录谱发生显著改变。我们还发现,抑制宿主细胞内ROS产生,以及高表达DNA损伤应答基因RNR22等,可以部分回复HOF1缺失株的毒力缺陷。以上研究结果充分证明白念珠菌Hof1在DNA损伤应答和毒力调控中发挥重要作用,为理解其致病机制和相关抗真菌药物的研发提供了实验依据。
参与白念珠菌DNA损伤检验点失活的蛋白磷酸酯酶的鉴定与功能研究
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批准号:31100112
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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:2011
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负责人:冯金荣
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依托单位:
国内基金
海外基金