转录因子SOX2与长链非编码RNA在基因组调控中的相互作用机制研究

基本信息
批准号:31501058
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:20.00
负责人:侯琳琳
学科分类:
依托单位:中国科学院广州生物医药与健康研究院
批准年份:2015
结题年份:2018
起止时间:2016-01-01 - 2018-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:王学聪,杨小晓,黄永恒,Vikas Malik,Yogesh Srivastava
关键词:
长链非编码RNA转录因子SOX2基因组调控HMG结构域相互作用机制
结项摘要

SOX2 is a member of SOX (SRY-related high-mobility-group box) transcription factor family. It is a vital player in diverse processes, including early embryonic development, neural differentiation, and carcinogenesis. It was recently found that long noncoding RNAs (lncRNAs) play key roles in genome regulation and stem cell fate determination in a SOX2-dependent way. However, the cooperation mechanism between them are still unrevealed. Our data obtained through electrophoretic mobility shift assays (EMSA) show that SOX2 directly binds to RNA via its DNA-binding domain- HMG box, leading to influences on its DNA binding property. In this research, we will first test whether RNAs are bound by SOX2 in a sequence-specific or structure-specific manner through EMSA and fluorescence resonance energy transfer (FRET); next, in combine with crystallization trail and isothermal titration calorimetry (ITC), we will construct the model of interaction between SOX2 and RNA; then, SOX2-interacted lncRNAs will be ascertained in human umbilical vein endothelial cells (HUVECs) and their effects on DNA binding by SOX2 will be identified through EMSA and FRET. This work will contribute to understand the relations between other SOX transcription factors and lncRNAs and mechanism of cell fate determination, and support a new direction for related diseases treatments.

SOX2是SOX转录因子家族的成员,它在早期胚胎发育、神经分化以及癌症发生等过程中起到关键作用。最近研究发现长链非编码RNA以SOX2依赖的方式调控基因组进而决定干细胞命运,但它们在该过程中的相互作用机制至今仍不清楚。本课题组通过凝胶迁移实验发现SOX2可通过其DNA结合结构域-HMG结构域直接结合RNA进而影响其对DNA的结合。本项目拟利用凝胶迁移实验等技术检测SOX2的RNA结合特性;结合蛋白结晶和等温滴定量热法等技术构建SOX2的RNA结合模型;从人脐静脉内皮细胞中鉴定与SOX2结合的长链非编码RNA并通过荧光能量共振转移实验等手段检测它们对SOX2结合DNA序列的影响,从而阐明SOX2与长链非编码RNA在基因组调控中的相互作用机制。本研究将有助于理解其他SOX转录因子和长链非编码RNA的关系,深化认识细胞命运的决定机制,为相关疾病的治疗提供新的方向。

项目摘要

在人类细胞中约8.1%的DNA结合蛋白也可以结合RNA,其中相当比例的为转录因子。Sox2是SOX转录因子家族的成员,它在早期胚胎发育、神经分化以及癌症发生等过程中起到关键作用。最近研究发现长链非编码RNA以Sox2依赖的方式调控基因组进而决定干细胞命运,但它们在该过程中的相互作用机制至今仍不清楚。本项研究重点研究了Sox2与RNA和DNA的相互作用机制以及对细胞重编程过程的影响。我们体外表达了Sox2蛋白,并通过紫外交联免疫共沉淀(CLIP)技术指数富集的配体系统进化(SELEX)技术从体内和体外两个角度验证了Sox2的RNA结合活性,同时发现其偏好结合富含G/C的RNA底物;我们构建了一系列的Sox2缺失突变体蛋白,利用凝胶迁移实验找到了一个长为60个氨基酸的RNA结合基序(RBM);设计了RNA fishing实验,并且证明了Sox2可以通过HMG结构域和RBM同时结合DNA和RNA;另外我们还检测到Sox2不仅可以和RNA及DNA结合,还与剪切复合体存在相互作用;随后的转录组测序(RNA seq)和RNA免疫共沉淀(RIP)的实验证明Sox2可以通过RNA结合活性影响其调控转录的与细胞多能性有关的基因转录产物的可变剪切,并进而影响细胞的重编程过程。本研究首次发现了具有DNA/RNA双结合活性的Yamanaka因子,找到了转录因子调控细胞发育的新的方式,深化认识细胞命运的决定机制,为基于可诱导多功能干细胞的细胞治疗提供新的方向。

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

DeoR家族转录因子PsrB调控黏质沙雷氏菌合成灵菌红素

DeoR家族转录因子PsrB调控黏质沙雷氏菌合成灵菌红素

DOI:10.3969/j.issn.1673-1689.2021.10.004
发表时间:2021
2

农超对接模式中利益分配问题研究

农超对接模式中利益分配问题研究

DOI:10.16517/j.cnki.cn12-1034/f.2015.03.030
发表时间:2015
3

低轨卫星通信信道分配策略

低轨卫星通信信道分配策略

DOI:10.12068/j.issn.1005-3026.2019.06.009
发表时间:2019
4

中国参与全球价值链的环境效应分析

中国参与全球价值链的环境效应分析

DOI:10.12062/cpre.20181019
发表时间:2019
5

转录组与代谢联合解析红花槭叶片中青素苷变化机制

转录组与代谢联合解析红花槭叶片中青素苷变化机制

DOI:
发表时间:

侯琳琳的其他基金

相似国自然基金

1

调控IFN-β转录的长链非编码RNA的发现与机制研究

批准号:31800725
批准年份:2018
负责人:薛逸荃
学科分类:C0806
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
2

基于调控转录因子FOXA2的长链非编码RNA在肝癌转移复发中的作用及分子机制研究

批准号:81773066
批准年份:2017
负责人:付卫明
学科分类:H1809
资助金额:55.00
项目类别:面上项目
3

长链非编码RNA调控机制的建模与分析

批准号:11701117
批准年份:2017
负责人:黄丽芳
学科分类:A0604
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
4

长链非编码RNA在肿瘤干细胞中的功能及调控机制研究

批准号:81872408
批准年份:2018
负责人:满江红
学科分类:H1810
资助金额:61.50
项目类别:面上项目