项目名称:生物膜动态变化的分子机理与功能研究首席科学家:陈晔光清华大学起止年限:2010年1月2014年8月依托部门:教育部
f一、研究内容
1关键科学问题本项目将重点围绕生物膜动态变化这一膜生物学研究的国际前沿领域,系统地开展生物膜动态变化分子机制的研究,并重点揭示生物膜动态变化在细胞信号转导、能量代谢、增殖分化、物质运输和循环利用等关键生命活动中的重要作用:(1)生物膜动态变化的分子机理细胞生命活动得以实现依赖于生物膜体系的动态特征:物质动态交换及自身的更新与重构。细胞内各种生物膜体系始终处于不断的形成、消失及重建过程之中。本项目将研究生物膜动态变化的分子机理,寻找调控其变化的关键蛋白质分子,研究蛋白质与蛋白质之间、蛋白质与膜脂之间相互作用关系,从细胞质膜、细胞器膜、核膜、细胞囊泡膜等方面阐明生物膜变化的分子机理。(2)生物膜动态变化在细胞生命活动中的作用生物膜在生命活动中承担着重要的作用,其动态变化过程将广泛地影响着细胞的各种功能。本项目将探索细胞囊泡膜与物质运输之间的关系、生物膜动态变化对信号转导的影响、核膜的动态变化对细胞增殖的影响、细胞器膜与能量代谢的关系以及生物膜与物质及细胞器的回收利用等相关膜生物学重点问题。
2.主要研究内容:主要研究内容:(1)生物膜转运及其调控机制的研究致密核心囊泡是神经肽和激素转运的主要承担者,对其转运过程机制和调控的研究,相对于突触囊泡来言要少得多。我们将集中力量,主要研究以下方面的内容:I通过对一种高度保守定位于高尔基体的膜蛋白的研究来探索致密核心囊泡囊泡生成(bioge
esis)和成熟(maturatio
)机制;II锚定和激活是囊泡融合前的关键步骤,转运囊泡与靶膜(包括细胞质膜和各细胞器膜)的特异性锚定是决定囊泡融合的时间、空间特异性和囊泡融合速率的重要因子,对其分子机制和调控的认识还远未清楚。我们将选择多种Rab蛋白及它们下游效应物蛋白,研究它们在囊泡锚定中的作用、作用机制及其这些分子的相互作用网络;III
f从半融合(hemifusio
)机制、决定囊泡膜融合的SNARE复合物解聚合和各SNARE蛋白的循环利用等方面展开,对溶酶体膜不稳定的分子机理进行研究。(2)生物膜形态发生及维持的分子机制我们将以内质网网膜的形态为侧重点,深入研究膜蛋白在塑造生物膜形态中的作用。具体包括:a对有曲膜功能的成管膜蛋白的结构与功能进行探究。酵母细胞的成管膜蛋白Yop1p和Rt
1p,虽然能被大量r