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多聚谷氨酰胺延伸蛋白募集细胞内转录因子及对基因转录调控的影响
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作者 张祥乐 胡红雨 《生物化学与生物物理进展》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2023年第5期1159-1166,共8页
多聚谷氨酰胺(polyglutamine,PolyQ)疾病是由特定基因序列中CAG三核苷酸的不稳定重复扩增所引发的一类神经退行性疾病。至今已发现9种类型的PolyQ疾病,其中多数疾病的致病蛋白质在转录调控中发挥着重要的病理作用。PolyQ蛋白中谷氨酰胺... 多聚谷氨酰胺(polyglutamine,PolyQ)疾病是由特定基因序列中CAG三核苷酸的不稳定重复扩增所引发的一类神经退行性疾病。至今已发现9种类型的PolyQ疾病,其中多数疾病的致病蛋白质在转录调控中发挥着重要的病理作用。PolyQ蛋白中谷氨酰胺的异常重复延伸会引发蛋白质错误折叠并在细胞中积聚形成包涵体。积聚的蛋白质可通过自身结构域、泛素修饰和RNA等介导的相互作用,有效地募集细胞内的转录因子、泛素接头或受体蛋白,以及分子伴侣等组分到包涵体中。这些组分在细胞中的可溶性比例减少,使得机体内的转录调控系统功能受损,造成转录失调从而诱发疾病。因此,研究异常延伸的PolyQ蛋白对细胞内转录因子及其他组分的募集作用,可在分子水平上解释神经退行性疾病的发病机制,从而为临床应用提供潜在的预防和治疗方法。 展开更多
关键词 多聚谷氨酰胺疾病 多聚谷氨酰胺蛋白 蛋白质积聚 募集作用 转录因子 转录失调
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来源于逆转座子RNA的生物学功能
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作者 冯煜 孙昊田 王露 《生命的化学》 CAS 2024年第9期1560-1568,共9页
转座子广泛存在于几乎所有的真核生物基因组中,并且人类基因组中近一半的DNA是由转座子构成的。转座子在基因组中的转座可以引起DNA断裂、基因突变甚至基因组不稳定,所以其异常激活不仅会导致动物不育和疾病,还可能加速衰老进程,因此转... 转座子广泛存在于几乎所有的真核生物基因组中,并且人类基因组中近一半的DNA是由转座子构成的。转座子在基因组中的转座可以引起DNA断裂、基因突变甚至基因组不稳定,所以其异常激活不仅会导致动物不育和疾病,还可能加速衰老进程,因此转座子通常被认为是对有机体不利的。然而,也有证据表明,来源于逆转座子的RNA可以在多种生理过程中发挥重要的生物学功能,如维持早期胚胎发育、激活天然免疫反应等。本文将对来源于逆转座子RNA的生物学功能进行阐述,进一步加深对转座子RNA的认识。 展开更多
关键词 转座子 胚胎发育 天然免疫 衰老
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人线粒体RNA加工及调控
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作者 熊清平 刘如娟 王恩多 《生物化学与生物物理进展》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2023年第5期907-918,共12页
线粒体是细胞内氧化磷酸化(oxidative phosphorylation,OXPHOS)和合成三磷酸腺苷(adenosine triphosphate,ATP)的细胞器,是细胞能量代谢的“动力工厂”。线粒体几乎存在于所有真核生物中,参与细胞凋亡、钙稳态以及先天免疫反应的调节等... 线粒体是细胞内氧化磷酸化(oxidative phosphorylation,OXPHOS)和合成三磷酸腺苷(adenosine triphosphate,ATP)的细胞器,是细胞能量代谢的“动力工厂”。线粒体几乎存在于所有真核生物中,参与细胞凋亡、钙稳态以及先天免疫反应的调节等过程,对细胞行使正常的生理功能至关重要。线粒体是半自主细胞器,拥有自身的基因组DNA,编码37个基因,包括2个rRNA基因、13个m RNA基因和22个tRNA基因。线粒体的基因表达需要经过复杂的转录和转录后加工过程,包括多顺反子RNA的切割、RNA的修饰以及RNA的末端加工等过程。异常的线粒体RNA加工会导致线粒体RNA表达谱发生变化、线粒体翻译紊乱、线粒体功能失常等,从而造成多种线粒体相关疾病。本文综述了线粒体DNA的转录、RNA转录后加工以及影响RNA加工的因素方面的最新研究进展。 展开更多
关键词 线粒体 线粒体RNA 转录 加工 多顺反子
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线粒体转移核糖核酸(mt-tRNA)的牛磺酸修饰——纪念邹承鲁先生百年诞辰
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作者 彭桂鑫 王恩多 周小龙 《生物化学与生物物理进展》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2023年第5期867-876,共10页
转移核糖核酸(tRNA)是转录后修饰种类最多和修饰最密集的RNA分子,特别是其反密码子环含有大量的修饰。线粒体具有相对独立的蛋白质合成系统,线粒体tRNA (mt-tRNA)全部由线粒体基因组编码。研究表明,5-牛磺酸甲基尿嘧啶核苷(5-taurinomet... 转移核糖核酸(tRNA)是转录后修饰种类最多和修饰最密集的RNA分子,特别是其反密码子环含有大量的修饰。线粒体具有相对独立的蛋白质合成系统,线粒体tRNA (mt-tRNA)全部由线粒体基因组编码。研究表明,5-牛磺酸甲基尿嘧啶核苷(5-taurinomethyluridine,τm5U)修饰只存在于高等真核生物mt-tRNA第34位,能够调节密码子和反密码子相互作用的精确性,控制翻译的速度和保真性。人类GTP结合蛋白质3(GTPBP3)和线粒体翻译优化蛋白1(MTO1)介导τm5U修饰,其缺陷可能引起线粒体脑肌病。本文综述了τm5U修饰及其修饰酶的生物学性质,为深入研究τm5U修饰的机制,及认识τm5U修饰缺陷导致线粒体疾病的致病机理提供一个新的视角。 展开更多
关键词 转移核糖核酸 转录后修饰 线粒体疾病 生物学功能
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Dnmt2的底物识别机制与生物学功能
5
作者 黄志宣 王恩多 《生命科学》 CSCD 北大核心 2022年第4期345-356,共12页
Dnmt2的同源基因首次在酵母基因组中被发现,由于其蛋白质序列与已知的DNA甲基转移酶家族成员DNMT1的序列高度同源,所以被认为是一个DNA甲基转移酶,归属于DNA甲基转.移酶家族。然而,一直没有足够的证据证明Dnmt2对DNA具有甲基转移能力。... Dnmt2的同源基因首次在酵母基因组中被发现,由于其蛋白质序列与已知的DNA甲基转移酶家族成员DNMT1的序列高度同源,所以被认为是一个DNA甲基转移酶,归属于DNA甲基转.移酶家族。然而,一直没有足够的证据证明Dnmt2对DNA具有甲基转移能力。直到2006年发现Dnmt2有催化tRNA^(Asp)(GUC)甲基化修饰的能力,才确定Dnmt2的功能是一种RNA甲基转移酶,负责催化tRNA上第38位胞嘧啶的甲基化修饰,但Dnmt2识别和催化底物tRNA的分子机制仍未被全面阐明。之前研究表明,Q34可以增强Dnmt2对tRNA^(Asp)(GUC)的催化活力;王恩多课题组发现人源Dnmt2对底物tRNA的关键识别位点是G34或I34,Dnmt2识别底物依赖于底物tRNA的反密码子环、D茎和可变环的关键位点和完整的三级结构。此外,Dnmt2在细胞代谢、胚胎发育、有丝分裂、表观遗传、肿瘤与免疫等方面发挥着重要作用。该文从进化保守性、底物识别机理、蛋白质结构与功能、修饰之间的调控等方面综述了Dnmt2在RNA修饰中的最新研究进展。 展开更多
关键词 甲基转移酶 TRNA Dnmt2 5-甲基胞嘧啶 分子机理
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类精子干细胞介导的遗传改造
6
作者 杨振华 李劲松 《生命科学》 CSCD 北大核心 2022年第10期1227-1239,共13页
在基因编辑领域,以CRISPR-Cas9(clustered regularly interspaced short palindromic repeats/CRISPR associated protein 9)为代表的技术的广泛应用,使得科学家能快速、高效、精确地对靶基因序列进行遗传改造。但是,由于包括人类在内... 在基因编辑领域,以CRISPR-Cas9(clustered regularly interspaced short palindromic repeats/CRISPR associated protein 9)为代表的技术的广泛应用,使得科学家能快速、高效、精确地对靶基因序列进行遗传改造。但是,由于包括人类在内的真核细胞二倍性的特点,要获得纯合编辑的细胞系和模式动物仍需大量的时间和人力成本。类精子干细胞(DKO-AG-haESCs)系统的建立及其与CRISPR-Cas9技术的结合则可以快速地在基因、染色体等水平上进行任意遗传操作并转化为动物个体,实现疾病模拟。本文将对类精子干细胞介导的遗传改造进行总结和讨论。 展开更多
关键词 基因编辑 类精子干细胞 疾病模拟 基因组标签计划 染色体改造
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线粒体RNA m^(3)C修饰酶METTL8的修饰机制和底物特异性
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作者 黄梦涵 周小龙 《科学通报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第14期1806-1809,共4页
tRNA是遗传信息传递的关键生物大分子之一.在核糖体中,tRNA的反密码子通过与mRNA的三联体密码子互补配对,从而将其携带的氨基酸掺入到新合成的肽链中,对遗传信息的精准传递具有重要作用^([1]).tRNA上存在着大量的转录后核苷酸修饰^([2])... tRNA是遗传信息传递的关键生物大分子之一.在核糖体中,tRNA的反密码子通过与mRNA的三联体密码子互补配对,从而将其携带的氨基酸掺入到新合成的肽链中,对遗传信息的精准传递具有重要作用^([1]).tRNA上存在着大量的转录后核苷酸修饰^([2]).目前已有120多种tRNA修饰被鉴定出来,它们存在于12%~20%的tRNA核苷酸碱基上^([3,4]).tRNA上存在的这些修饰参与并调控一系列生命过程^([5]).众多的修饰能够维持tRNA结构、提高tRNA稳定性、促进反密码子与密码子的精确配对等,在多种生命活动中发挥作用^([6,7]). 展开更多
关键词 反密码子 三联体密码 生物大分子 修饰酶 TRNA 遗传信息传递 底物特异性
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tRNA代谢及其紊乱与疾病
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作者 姚诗莹 周小龙 《生命的化学》 CAS 2024年第9期1542-1549,共8页
蛋白质生物合成也称为信使核糖核酸(mRNA)翻译,是指经脱氧核糖核酸(DNA)转录得到mRNA后,根据mRNA开放阅读框的碱基序列顺序合成蛋白质的过程。蛋白质生物合成是遗传信息传递的关键步骤,其速度与保真性保证细胞的正常生命活动。人细胞含... 蛋白质生物合成也称为信使核糖核酸(mRNA)翻译,是指经脱氧核糖核酸(DNA)转录得到mRNA后,根据mRNA开放阅读框的碱基序列顺序合成蛋白质的过程。蛋白质生物合成是遗传信息传递的关键步骤,其速度与保真性保证细胞的正常生命活动。人细胞含有核基因组和线粒体基因组两套遗传物质,因此蛋白质的生物合成可以发生在人细胞质和线粒体两个区室中,需要多种生物大分子参与,主要包括mRNA、转运核糖核酸(tRNA)、核糖体核糖核酸(rRNA)及蛋白质。本实验室主要研究方向是tRNA代谢与线粒体疾病。本文着眼于蛋白质生物合成中关键接头分子tRNA,对人细胞不同区室tRNA的代谢过程及其紊乱与疾病的关系进行简要介绍,同时也讨论了目前领域内的一些关键问题和对未来研究的展望。 展开更多
关键词 蛋白质生物合成 tRNA代谢 转录后修饰 氨基酰-TRNA合成酶 线粒体疾病
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