《Poly(A)結合蛋白PABPC轉錄後調控生物鐘的功能與分子機制》是依託中山大學，由郭金虎擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：Poly(A)結合蛋白PABPC轉錄後調控生物鐘的功能與分子機制
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：郭金虎
- 依託單位：中山大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
生物鐘對於各種生物適應環境的晝夜周期性變化非常重要。生物鐘由相關基因調控，並進一步調節生理和行為水平的晝夜節律。近年來的研究揭示，轉錄後調控對於維持生物鐘基因表達和正常的晝夜節律具有重要作用，但是其中的很多問題還很不清楚。我們在前期的工作中發現，在模式真菌粗糙鏈孢霉中，敲減mRNA poly(A)尾結合蛋白PABPC基因會導致晝夜節律的喪失，在分子水平上FRQ、WC-2等生物鐘蛋白降解加速。此外，PABPC還可與生物鐘的重要調節因子FRH結合，這些數據都表明PABPC蛋白對於生物鐘起重要的調節作用。本項目將深入研究PABPC調節生物鐘基因的表達的分子機理，此外，我們還將探討生物鐘是否調節PABPC基因，並進而對下游基因的mRNA poly(A)尾長度進行調控。本研究對於闡明PABPC在轉錄後水平調控生物鐘的功能與機制具有重要意義，也將有助於揭示PABPC的新功能。
結題摘要
生物鐘對於各種生物適應環境的晝夜周期性變化非常重要。生物鐘由相關基因調控，並進一步調節生理和行為水平的晝夜節律。近年來的研究揭示，轉錄後調控對於維持生物鐘基因表達和正常的晝夜節律具有重要作用，但是其中的很多問題還很不清楚。我們在前期的工作中發現，在模式真菌粗糙鏈孢霉中，敲減mRNA poly(A)尾結合蛋白PABPC基因會導致晝夜節律的喪失，在分子水平上FRQ、WC-2等生物鐘蛋白降解加速。在本項目實施的四年時間裡，我們首先揭示粗糙鏈孢霉生物鐘PABPC在真菌當中也具有結合poly(A)序列和促進翻譯的保守功能，進一步發現生物鐘核心FRQ蛋白可與PABPC結合且這種結合具有節律性。PABPC是翻譯調節因子，我們發現FRQ也位於翻譯複合物polysome組份中，提示FRQ參與翻譯調控。通過puromycin脈衝實驗揭示生物鐘基因確實影響新合成的蛋白量，在野生型菌株里這種影響也具有節律特徵。但是，polysome profiling實驗結果顯示FRQ並不影響翻譯速率，因此我們推測FRQ可能通過調節新合成肽的穩定性來調控翻譯。採用蛋白酶體抑制劑MG132的實驗結果顯示，抑制蛋白降解後，表達有FRQ的菌株新合成的多種蛋白顯著增加。這些結果共同表明，生物鐘可在共翻譯水平上通過調節新合成蛋白的穩定性發揮調節翻譯的重要作用，這也為理解很多的生物鐘蛋白存在於細胞質的非TTFL未知功能提供了一個重要線索。本項目最為相關的重要數據正在整理，準備投稿。
