《組蛋白翻譯後修飾及其結合蛋白系統鑑定新方法的研究》是依託天津醫科大學，由張鍇擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：組蛋白翻譯後修飾及其結合蛋白系統鑑定新方法的研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：張鍇
- 依託單位：天津醫科大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
組蛋白通過翻譯後修飾及其結合蛋白改變了與DNA的纏繞狀態，參與了DNA複製、修復和轉錄等重要的生物過程，對細胞分化、組織發育具有極為重要的影響，與癌症的發生、發展密切聯繫，具有腫瘤標誌物和藥物作用靶標等重要的生物學意義。然而，由於組蛋白修飾種類繁多、修飾位點複雜（至少80個），且隨著生理過程發生動態變化，因此組蛋白修飾及其結合蛋白的鑑定一直缺乏高靈敏、系統、準確的分析手段。本課題擬以組蛋白各種修飾及其結合蛋白為目標，聯契約位素標記、胺基酸殘基化學衍生、蛋白分離和質譜分析，以及新的蛋白修飾專門軟體，建立組蛋白各種修飾的系統檢測和定量分析新方法；分析不同侵襲程度食管癌細胞組蛋白修飾圖譜，搜尋新的、未知的組蛋白修飾形式；針對新的修飾位點和重要的差異性修飾，構建並製備新的多肽分子探針，結合定量蛋白質組學技術，分析組蛋白特定修飾位點的相關結合蛋白，探索食管癌侵襲轉移與組蛋白修飾及結合蛋白的相關性。
結題摘要
組蛋白翻譯後修飾及其結合蛋白參與DNA複製、修復和轉錄等重要的調控，對細胞分化、組織發育具有極為重要的影響，與腫瘤等重大疾病的發生、發展密切聯繫，具有腫瘤標誌物和藥物作用靶標等重要的生物學意義。然而由於組蛋白修飾種類繁多、修飾位點複雜，且隨著生理過程發生動態變化，因此組蛋白修飾及其結合蛋白的鑑定缺乏高靈敏、系統、準確的分析手段。基於此本課題開展了組蛋白修飾、結合蛋白以及相關蛋白的分析新方法和套用研究，主要取得如下研究結果：（1）聯合穩定同位素標記、賴氨酸殘基化學衍生、組蛋白分離和質譜分析，以及蛋白修飾專門軟體，建立了組蛋白修飾的系統鑑定和定量分析新方法，並套用於生物醫學。鑑定了高、低侵襲性食管癌細胞組蛋白修飾圖譜，發現了與侵襲性相關的組蛋白異常修飾H4K79me2，並得到臨床樣本驗證；鑑定了胚胎幹細胞分化為神經前體細胞組蛋白修飾圖譜，包括賴氨酸丁醯化、琥珀醯化等新修飾，並發現了多個修飾組合形式的變化規律；鑑定了新型抗腫瘤試劑largazole-7對組蛋白修飾各修飾位點的調控規律；（2）構建了藥物小分子探針，鑑定了組蛋白去乙醯化酶抑制劑SAHA未見報導的多個作用底物蛋白，並探討了其中ENO1的作用方式；（3）建立了賴氨酸乙醯化大規模分析的新方法，在大腸桿菌中發現了大量未見報導的修飾位點，拓展了乙醯化修飾的數量；（4）發展了基於質譜鑑定和生物信息學分析解析蛋白修飾的新方法，並發現了兩種色氨酸新修飾形式和多個未見報導的羥基化修飾位點；（5）構建了基於DNA自組裝和親和光交聯的新型探針，建立了組蛋白修飾結合蛋白分析新方法，研究了腫瘤細胞組蛋白H3K4三甲基化修飾介導的結合蛋白複合物，發現了多個未見報導具有特徵結構域的作用蛋白。本項目針對組蛋白修飾、結合蛋白等建立的分析新方法，在食管癌等研究中展現了靈敏、精確的分析效果，在生物醫學中具有良好的套用前景。
