《研究ESCRT系統對真菌致病性的分子基礎》是依託北京師範大學，由楊冬擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：研究ESCRT系統對真菌致病性的分子基礎
- 依託單位：北京師範大學
- 項目負責人：楊冬
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
ESCRT系統是細胞由內體（endosome）形成多囊泡體 （MVB）的分子機器。其功能與膜蛋白降解，病毒出芽以及細胞分裂密切相關。近來發現，ESCRT系統可以招募真菌的Rim101蛋白到內體膜上，從而觸發真菌對高pH壞境的適應性反應。在白色念珠菌中的研究表明，真菌對酸鹼度的感知與其致病性有關。目前，真菌感染的發病率逐年上升，因此，研究真菌的致病機制以及新的治療方法具有很大的意義。本項目將通過生化方法系統分析ESCRT蛋白與真菌對鹼性壞境感知蛋白相互作用的機理，並將試解析相關蛋白複合物的晶體結構，以建立有關Rim101蛋白招募激活的分子模型。同時，還將基於蛋白結構，設計重要的ESCRT蛋白Vps4的抑制劑，以探討開發新型抗真菌藥物的可行性。
結題摘要
白色念珠菌對鹼性pH的適應對其致病性有重要意義。研究發現，內體（endosome）上的膜轉運機器ESCRT系統通過招募下游分子直接參與了這一過程。由於白色念珠菌是重要的條件致病菌，對其pH適應方面的研究將有重大的理論和臨床套用意義。本項目的主要研究內容是綜合使用生物化學，細胞生物學和理論計算的方法研究ESCRT系統對真菌在鹼性pH環境下適應的機理並且設計相應的小分子抑制劑。目前的研究成果主要有三方面。首先，是通過細胞生物學方法首次發現了ESCRT系統成員Vps4對於白色念珠菌的菌絲生長並不局限於鹼性pH條件，其敲除型菌株在各種誘導條件下都會出現菌絲生長缺陷。因此或者ESCRT系統涉及到多條有關菌絲生長的信號通路，或其可能作用於各個信號通路的下游，如直接涉及菌絲的生長。下一步研究將通過實驗區分上述兩種可能性並確定其具體機理。其次，首次建立了非同位素的體外Vps4之ATPase活性測試方法，用該方法對小分子化合物進行初步篩選並發現一個對Vps4有抑制作用的分子。再次，基於已經報導的啤酒酵母Vps4的晶體結構，通過同源建模建立了白色念珠菌的Vps4結構模型，並基於首次對Vps4進行虛擬篩選。經過使用20萬個小分子的篩選，預測了諾乾潛在的小分子抑制劑，目前正在通過實驗驗證其對Vps4以及菌絲生長的抑制效果。此外，由於全長Vps4的結構對於理解Vps4蛋白的功能有關鍵意義而其三維結構目前還未有報導，我們還獲得了全長白色念珠菌Vps4的晶體並可以衍射到6Å，目前正在進行最佳化該晶體以收集到高解析度數據解析結構。
