锥虫蛋白质乳酸化修饰及生物学意义分析
批准号:
32072880
项目类别:
面上项目
资助金额:
59.0 万元
负责人:
陈启军
依托单位:
学科分类:
兽医寄生虫学
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
陈启军
中文摘要
锥虫是一类具有广泛宿主的单细胞鞭毛原虫,流行于世界各大洲。锥虫病仍然是对人畜健康危害巨大的重要人兽共患病之一。由于锥虫具有非常复杂的抗原变异能力,控制或消灭锥虫病的危害主要以研发新的药物和控制媒介昆虫为主。目前治疗人和动物锥虫病的药物非常有限,现有药物的副作用较大,迫切需要研制新型抗锥虫药物用于临床治疗和疫病防控。蛋白质翻译后修饰在生命体中具有十分重要的作用,使蛋白质结构更为复杂,功能更完善,调节更精细,作用更专一。本课题围绕锥虫蛋白质翻译后的修饰及作用机理这一关键科学问题开展研究,在前期锥虫基因组、蛋白质组及大量修饰组学研究的基础上,开展锥虫糖代谢过程中乳酸代谢对锥虫的调控机理研究。重点揭示布什锥虫、伊氏锥虫在发育过程中蛋白质组的乳酸化修饰及对虫体的调控作用。确定乳酸化抑制剂对蛋白质功能及虫体活性的影响,目的是在解析锥虫系统生物学的基础上,确定新的药物靶,为研制新的抗锥虫药物奠定基础。
英文摘要
Trypanosoma species are flagellar protozoan, the causive agents of human and animal trypanosomiases, which are still endemic world-wide and post great threat to human and animal health. Currently, control the impact of the diseases has been relied on the development of novel drugs and insecticides. Due to the sophisticated antigenic variation capacity, it is almost impossible to generate effective vaccines to prevent the diseases. Protein posttranslational modification (PTM) has been realized as the advance regulation of protein structure, subcellular localization and protein function. Here, in the study, we propose, based on our solid knowledge on genome, proteome and PTMome or various protozoan parasites including T. brucei and T. evansi, to systematically dissect the lactylome of both T. brucei and T. evansi. Genome-wide lactylation of the two parasites with a resolution of single protein level will be achieved. And the mechanism of functional regulation of lactates on protein function, especially on the sugar metabolism will be revealed. The data generated from this study will pave a way for the development of novel and urgently-needed drugs for trypanosomiases.
锥虫(Trypanosome)是一种由虫媒传播的单细胞人畜共患寄生原虫,感染哺乳动物宿主后呈现极高的发病率和死亡率,并且由于锥虫具有非常复杂而有效的抗原变异机制,至今仍缺少有效药物,并且没有一种可用的疫苗来预防锥虫病,因此寻找新的的药物靶标迫在眉睫。解析蛋白质翻译后修饰过程的调控机制,确定修饰发生的关键位点以及确定介导修饰和去修饰的关键酶,对新型抗锥虫药物开发至关重要。乳酸曾长期以来被认为是一种代谢废物,但是近年来的研究表明它不仅可以被再利用提供能量,还能介导发生蛋白质乳酸化修饰。锥虫作为早期分支生物,它的能量代谢方式和组蛋白序列都与传统真核生物有着明显的区别,其在哺乳动物宿主中只利用糖酵解途径进行供能,而乳酸又是该能量代谢的产物,然而,非洲锥虫糖酵解水平与乳酸化水平之间的调节作用,锥虫蛋白质乳酸化的整体动态调节机制仍有待阐明。本课题首先采用高通量蛋白组学技术对布氏锥虫进行了首个最全面的蛋白质乳酸化修饰组的研究,共发现387个乳酸化修饰位点和257个乳酸化修饰蛋白,绘制了布氏锥虫乳酸化修饰精细图谱,发现蛋白质乳酸化修饰广泛参与到各种重要生命过程,包括基因表达、蛋白合成、能量代谢等。我们通过添加抑制剂对虫体糖酵解水平进行调控,结果发现随着糖酵解速率降低,虫体内乳酸水平逐渐降低,其乳酸化修饰水平也特异性降低,我们通过对H3组蛋白进行免疫沉淀,再次验证了乳酸化修饰水平的特异性变化。通过对能够发生乳酸化的基因调控因子的转录水平变化进行分析,发现这种调节显著影响了很多基因调控因子的表达。为了挖掘调控乳酸化修饰的关键酶从而进一步了解非洲锥虫的乳酸化修饰的调节机制,我们对酰化修饰酶进行了序列比对,使用CRISPR/Cas9系统构建了对应基因缺失株,发现其可以调节包括虫体乳酸化修饰在内的多种酰化修饰。这些研究结果有利于我们对锥虫系统生物学特征的解析,推动新型抗锥虫药物及疫苗的研发。
弓形虫蛋白质翻译后修饰对虫体发育和转化的调控机理
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批准号:32573395
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项目类别:面上项目
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资助金额:51.00万元
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批准年份:2025
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负责人:陈启军
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依托单位:
酮体抑制疟原虫红内期发育繁殖的分子机理
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批准号:82530079
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项目类别:重点项目
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资助金额:233.00万元
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批准年份:2025
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负责人:陈启军
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依托单位:
恶性疟原虫红内期发育繁殖过程中蛋白质修饰及作用机理
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批准号:--
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项目类别:--
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资助金额:297万元
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批准年份:2020
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负责人:陈启军
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依托单位:
锥虫蛋白质乳酸化修饰及生物学意义分析
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批准号:82030060
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项目类别:面上项目
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资助金额:59万元
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批准年份:2020
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负责人:陈启军
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依托单位:
国内基金
海外基金