赖氨酸氨基酸化的动态调控机制及其生理病理意义

基本信息
批准号:91753207
项目类别:重大研究计划
资助金额:300.00
负责人:赵世民
学科分类:
依托单位:复旦大学
批准年份:2017
结题年份:2021
起止时间:2018-01-01 - 2021-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:周兵,郭富绅,赵瑞,毛云子,许沙,李子洲,闭潇扬,金晨,高梦颖
关键词:
信号通路代谢物动态调控赖氨酸修饰氨基酸化
结项摘要

The identification and characterization of metabolites-derived lysine modifications had been become the focal research topic of protein posttranslational modifications. We found that all 20 proteogenic amino acids can modify -amine of lysine and form aminoacylations (Cell Metabolism, 2017). This ground-breaking study paved new path to explore how a particular amino acid regulates various cell signaling. The current study will study dynamic regulations of aminoacylations by cell-wide identifying and confirming aminoacylases and de-aminoacylases. Moreover, substrates of a selected aminoacylations, include glutaminylation, branched chain amino acids modifications(Leucylation, isoleucylation and valinylation)and tryptophanylation, will be identified by affinity-enrichment-assisted proteomics. Signal pathways related to these aminoacylations will be studied in detail. For example, how glutaminylation regulates apoptosis and cell cycle, how Leucylation, isoleucylation and valinylation regulates mTOR pathway, and how tryptophanylation regulates insulin signaling and DNA damage repairing will be explored. Furthermore, Chemical biologic methods will be employed to screen and identify small molecules that are able to interfere diseases-related pathways through mediating aminoacylations. This study will expand the scope of protein posttranslational modifications and provide novel drugable targets for diseases such as diabetes and cancers that are associated with aminoacylations.

代谢物衍生的赖氨酸新修饰的发现和功能鉴定是蛋白质翻译后修饰研究的前沿与热点。我们发现,所有20种常规氨基酸都可以以酰胺键结合到蛋白质赖氨酸支链的伯氨基,形成氨基酸化(Cell Metabolism,2017)。这一原创性发现为阐明氨基酸调控信号通路的研究开辟了新的研究方向。本项目将系统鉴定各种氨基酸化的修饰酶和去修饰酶,阐释氨基酸化的动态调控机制;通过亲和富集修饰蛋白质组学方法建立代表氨基酸化的底物蛋白质库,深入阐明谷氨酰胺化对细胞凋亡和细胞周期的调控,支链氨基酸化对mTOR信号通路的调控,色氨酸化对胰岛素信号和DNA损伤修复通路的调控,以及揭示这些氨基酸化失调在疾病中的作用;通过化学生物学方法筛选或设计合成针对氨基酸化的小分子化合物,实现通过调控氨基酸化对信号通路和疾病表型的干预。项目的实施将拓宽蛋白质翻译后修饰的内涵,为肿瘤、糖尿病等疾病提供基于氨基酸化的干预靶标。

项目摘要

本项目实施过程中阐明了氨基酸修饰的功能,寻找修饰酶与去修饰酶。团队深入揭示了多种与生理和病理(肿瘤、出生缺陷)过程相关的小分子代谢物及其参与调控前述生理病理过程的分子机制,明确了相关修饰酶。其中,1)揭示肿瘤细胞中戊糖代谢异常调控细胞周期的分子机制;2)揭示高同型半胱氨酸致病新机制;3)阐明肾癌细胞脂质代谢异常机制;4)钙调神经磷酸酶的失活抑制了丙酮酸脱氢酶复合体的活性并诱导Warburg效应;5)线粒体STAT5A通过抑制丙酮酸脱氢酶复合物活性促进代谢重塑和Warburg效应。通过前述工作,深化了对氨基酸修饰的生理病理功能的理解,并为基于氨基酸修饰发展肿瘤等重大疾病的干预和预警新策略奠定了坚实基础。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

涡度相关技术及其在陆地生态系统通量研究中的应用

涡度相关技术及其在陆地生态系统通量研究中的应用

DOI:10.17521/cjpe.2019.0351
发表时间:2020
2

内点最大化与冗余点控制的小型无人机遥感图像配准

内点最大化与冗余点控制的小型无人机遥感图像配准

DOI:10.11834/jrs.20209060
发表时间:2020
3

基于分形维数和支持向量机的串联电弧故障诊断方法

基于分形维数和支持向量机的串联电弧故障诊断方法

DOI:
发表时间:2016
4

Himawari-8/AHI红外光谱资料降水信号识别与反演初步应用研究

Himawari-8/AHI红外光谱资料降水信号识别与反演初步应用研究

DOI:
发表时间:2020
5

PI3K-AKT-mTOR通路对骨肉瘤细胞顺铂耐药性的影响及其机制

PI3K-AKT-mTOR通路对骨肉瘤细胞顺铂耐药性的影响及其机制

DOI:
发表时间:2021

赵世民的其他基金

相似国自然基金

1

心肌线粒体通讯机制及病理生理意义

批准号:31371350
批准年份:2013
负责人:郑铭
学科分类:C0701
资助金额:90.00
项目类别:面上项目
2

红细胞取向性的力学机理及其生理病理意义

批准号:39570202
批准年份:1995
负责人:严宗毅
学科分类:C1001
资助金额:9.00
项目类别:面上项目
3

蛋白质赖氨酸同型半胱氨酸修饰的底物鉴定及其生理病理效应

批准号:81471454
批准年份:2014
负责人:赵健元
学科分类:H0419
资助金额:73.00
项目类别:面上项目
4

铁代谢调节p53信号途径的分子机制及其生理病理意义

批准号:31470770
批准年份:2014
负责人:胡荣贵
学科分类:C0505
资助金额:85.00
项目类别:面上项目