裂殖酵母亞精胺核糖開關調控機制的研究

《裂殖酵母亞精胺核糖開關調控機制的研究》是依託復旦大學，由孫文夏擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：裂殖酵母亞精胺核糖開關調控機制的研究
• 依託單位：復旦大學
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：孫文夏

項目摘要

亞精胺在細胞中普遍存在，僅僅微量的亞精胺就可以維持細胞的正常生長。亞精胺是多胺代謝途徑的關鍵成分，與癌症、衰老等人類疾病密切相關，它在細胞內的調控主要集中在RNA水平上。核糖開關是一種較新的調控方式，在原核生物中較為普遍，而在真核生物中極少被發現。它是一類可以特異性的結合小分子配體並調控相關基因表達的功能RNA，一般位於mRNA的非編碼區。本項目試圖利用體外翻譯、晶體解析等重要手段，揭示裂殖酵母中的新型核糖開關-亞精胺核糖開關的在三維構象中的結構變化及基因調控的分子機制。本項目通過解析亞精胺這一真核生物核糖開關基因調控機制，深入研究裂殖酵母中亞精胺核糖開關作為一種新的基因調控方式，參與真核生物關鍵代謝途徑中基因的調控，在真核生物中發揮的重要功能。由於亞精胺所參與的多胺代謝途徑對細胞的正常生理功能至關重要，對於這一新型核糖開關的研究也將為治療癌症、衰老等人類重大疾病的臨床研究提供理論依據。

結題摘要

多胺參與重要的細胞功能，包括細胞生長、存活、增殖和分化，而多胺水平的變化與衰老、壓力、疾病和癌症有關。細胞內的多胺水平受到嚴格控制，但它們在細胞調控過程中的確切作用尚不清楚。我們發現了一個感應亞精胺的核糖開關RNA，在裂殖酵母中調節多胺代謝。通過體內報告基因系統，體外交聯，四氧化鋨探測等生化實驗和突變分析其作用機理。該核糖開關RNA是一類新型的調節功能RNA，可以選擇性地識別亞精胺及其相關代謝物以控制基因表達，並且在不同濃度亞精胺存在時三維構象的改變，從而調控下游基因的表達。RNA作為一個感測器，通過亞精胺結合RNA並引起三級結構轉變，RNA的三維構象與調控下游基因表達及功能密切相關，在細胞代謝調控中發揮的重要作用，也為癌症、衰老等人類重大疾病的臨床研究提供理論基礎。