延伸子复合物（Elongator complex）的翻译调控作用

Elongator complex (Elp) that consists of Elp1 to Elp6 is highly evolutionarily conserved from yeast to human, and it was proposed to participate in transcription regulation. We have previously shown that yeast Elongator is involved in translational regulation by mediating tRNA modification, which contributes to altered decoding properties of tRNAs. However, the target proteins that influenced by Elongator-associated translational regulation are not yet known.In addition, mutations in Elongator (hELP1) may result in Familial dysautonomia (FD), but the mechanism of etiology remains to be elucidated. In the study, we will screen in Yeast Deletion Collection for the mutants presenting phenotypes comparable to Elongator mutants, and bioinformatically screen for open reading frames or protein coding sequences that are presumably regulated by Elongator in yeast genome. In combination with approaches of proteomics, we will identify the target proteins and further investigate the effect of the target proteins on pleiotropic phenotypes in Elongator mutants.We will use human cell lines as models to investigate the tRNA modification in wobble uridine and the migration alteration in relation to the Elongator mutations. This study is to clarify the role of human Elongator in tRNA modifications and translation regulation, and explore the possibility of FD etiology related to the translational dysfuntion. Our study will shed light on the biological and pathological functions of Elongator complex.

延伸子复合物（Elongator complex, Elp)由Elp1-Elp6组成，从酵母菌到人呈高度的进化保守。以往的研究认为其参与转录调控，然而，我们的前期工作显示酵母Elp通过介导tRNA的修饰而参与翻译调控，但其翻译调控的靶蛋白尚未清楚。已知人延伸子ELP1突变可导致家族性植物神经机能异常症(FD),但其具体的致病机制尚不明确，是否与tRNA修饰缺陷导致的翻译调控异常有关？在本课题中，我们拟通过酵母基因删除集合筛选和生物信息学手段，结合蛋白组学技术鉴别酵母Elp的靶蛋白，明确其对elp突变株表型的影响,并进一步利用细胞模型，研究tRNA 摆动位置的尿嘧啶核苷修饰对ELP突变或缺失的细胞迁移能力的影响，揭示人ELP是否也通过tRNA 修饰而参与翻译调控，探讨其在FD发病机制中的作用，为阐明Elp的生物和病理学功能提供科学依据。

延伸因子复合物（Elongator complex, Elp）从酵母到人呈现高度的进化保守，但其切确的生物学功能未明。自从发现酵母Elp修饰转运RNA（tRNA)以来，越来越多的研究结果支持Elp通过影响tRNA修饰参与翻译调控的观点，但受Elp调控的靶蛋白尚未明确。Elp由六个蛋白亚基Elp1-6组成，其变异株呈现多效性表型。在人类，ELP1突变（IVS20+6T→C）可导致家族性植物神经功能障碍症，其他Elp亚基（Elp2、Elp3和Elp4）的遗传变异与多种神经退行性变的发病风险相关，因此探讨人类Elp是否参与tRNA修饰并明确受Elp调控的靶蛋白，可为阐明神经发育和退行性病变的机制提供证据。.本课题主要探讨受Elp调控的靶蛋白和人类Elp对tRNA修饰的影响，我们利用生物信息学的方法发现Elp通过介导tRNA修饰对翻译产生广泛性的影响，但在酵母基因删除集合（Yeast Deletion Collection）4826个变异株中通过比对elp变异株多效性表型筛选受Elp调控的靶蛋白似乎不可行，提示Elp靶蛋白可能是必需基因产物而不包括在非必需基因删除集合中；又或者elp变异株的表型为非单一蛋白表达受影响的结果。我们建立了酵母细胞凋亡模型并用于探讨Elp的靶蛋白。但利用TMT质谱技术在蛋白组学水平鉴定差异表达的蛋白质、Elp对酵母凋亡调控蛋白表达水平的影响、人类Elp补偿酵母Elp功能以及人类神经母细胞瘤株SH-SY5Y中ELP1的点突变（IVS20+6T→C）、ELP1和ELP3敲除对tRNA修饰的影响等实验进展由于实验菌株获取的检疫程序、实验室搬迁及超低温冰箱故障等原因受到一定影响且错过项目延期结题申请，上述研究可望在2年内完成。今后对Elp的研究应着重阐明不同器官组织和发育阶段受Elp调控的蛋白质、Elp的遗传和表观遗传变异与相关疾病发生发展的关系以及Elp蛋白修饰在其功能调节中的作用等。