《PLK1-ACAP4-Ezrin信號軸調控細胞極性形成與維繫的分子機制研究》是依託中國科學技術大學，由姚雪彪擔任項目負責人的重點項目。
基本介紹
- 中文名：PLK1-ACAP4-Ezrin信號軸調控細胞極性形成與維繫的分子機制研究
- 項目類別：重點項目
- 項目負責人：姚雪彪
- 依託單位：中國科學技術大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
細胞極性（即不對稱性）是上皮細胞功能的重要特徵之一。細胞有絲分裂重要蛋白激酶（如：PLK1）通過調控紡錘體的取向來決定子細胞的極性形成。但是，人們對PLK1激酶通過調控紡錘體的取向與細胞極性形成的分子機制及所涉及的蛋白質網路知之甚少。利用功能蛋白質組學技術與生化鑑定，我們發現並初步解析了PLK1與細胞極性調控蛋白Ezrin及ACAP4的作用機制。我們構想：PLK1通過磷酸化ACAP4與Ezrin，調控細胞有絲分裂期紡錘體的正確取向與子細胞極性的形成。我們擬詳盡評估PLK1磷酸化ACAP4及Ezrin的生物化學功能，解析PLK1調控ACAP4-Ezrin複合體在細胞極性形成過程中的動態組裝規律，為全面認識有絲分裂退出、上皮細胞極性形成與維繫的分子機制奠定基礎，並為揭示細胞有絲分裂差錯與細胞極性喪失介導的相關病理機制提供啟迪。
結題摘要
正常人體含有200多種細胞譜系，其中大部分是極化上皮細胞，他們構成宿主與病毒之間的天然屏障。但是我們對細胞極性的建立與維繫機制知之甚少。按照計畫書的研究內容及目標，我們建立了三維類器官研究體系(Yao & Smolka, 2019. Gastro)，解析了PLK1-ACAP4-Ezrin信號軸磷酸化活性動態調控機制，揭示了乙醯轉移酶 TIP60 通過乙醯化蛋白激酶 Aurora B 達到維繫其高活性的分子機理（Mo, 2016. Nature Chem Biol），闡明了 TIP60 與 Aurora B 信號互作對紡錘體可塑性的調控機制，解析了細胞極化信號軸MST4-ACAP4-Ezrin磷酸化效應機制，並初步探明了PLK1信號軸效應蛋白NDP52調控紡錘體定向的新機制（Yu. 2019. Cell Res）；並解析了PLK1重要調控蛋白BubR1的三維結構及其在細胞有絲分裂退出命運抉擇過程中的新功能。提出了後生代細胞有絲分裂與極化進化機制新構想，受到領域專家的專評。應美國細胞生物學會邀請，在2017年、2018年及2019年連續三年分別主持 “類器官”、“細胞器”與“細胞命運抉擇可塑性”三個研討會專場，引領細胞動力學的發展新方向，引起國際同行的極大關注。 值得一提的是，在本項目執行期末，我國及全球80多個國家與地區遭遇了史無前例的新冠（2019-nCoV）的襲擊。我們課題組積極投身於科研抗疫，利用細胞動力學理論解析新冠-宿主互動機制及新冠在宿主細胞的寄生周期與傳播模式，初步發現新冠棘突蛋白S通過Ezrin信號複合體，從上皮細胞頂膜，進入宿主細胞，為設計基於干預spike-Ezrin識別為靶點的抗新冠侵染提供理論基礎。總之，我們通過不懈努力，超額完成了原項目計畫目標，並面向國家重大需求，學以致用，積極解析新冠侵染宿主路徑圖，為阻擊新冠傳播提供新知識與理論。
