【基金標(biāo)書】2010CB833700-生物膜動(dòng)態(tài)變化的分子機(jī)理與功能研究

項(xiàng)目名稱： 生物膜動(dòng)態(tài)變化的分子機(jī)理與功能研究 首席科學(xué)家： 陳曄光 清華大學(xué) 起止年限： 2010 年 1 月 8 月 依托部門： 教育部 一、研究?jī)?nèi)容 1. 關(guān)鍵科學(xué)問題 本項(xiàng)目將重點(diǎn)圍繞生物膜動(dòng)態(tài)變化這一膜生物學(xué)研究的國(guó)際前沿領(lǐng)域，系統(tǒng)地開展生物膜動(dòng)態(tài)變化分子機(jī)制的研究，并重點(diǎn)揭示生物膜動(dòng)態(tài)變化在細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、能量代謝、增殖分化、物質(zhì)運(yùn)輸和循環(huán)利用等關(guān)鍵生命活動(dòng)中的重要作用 ： （ 1）生物膜動(dòng)態(tài)變化的分子機(jī)理 細(xì)胞生命活動(dòng)得以實(shí)現(xiàn)依賴于生物膜體系的動(dòng)態(tài)特征：物質(zhì)動(dòng)態(tài)交換及自身 的 更新與重構(gòu)。細(xì)胞內(nèi)各種生物膜體系始終處于不斷的形成、消失及重建過程之中。本項(xiàng)目將研究生物膜動(dòng)態(tài)變化的分子機(jī)理，尋找調(diào)控其變化的關(guān)鍵蛋白質(zhì)分子，研究蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)之間、蛋白質(zhì)與膜脂之間相互作用關(guān)系，從細(xì)胞質(zhì)膜、細(xì)胞器膜、核膜、細(xì)胞囊泡膜等方面闡明生物膜變化的分子機(jī)理。 （ 2）生物膜動(dòng)態(tài)變化在細(xì)胞生命活動(dòng)中的作用 生物膜在生命活動(dòng)中承擔(dān)著重要的作用，其動(dòng)態(tài)變化過程將廣泛地影響著細(xì) 胞的各種功能。本項(xiàng)目將探索細(xì)胞囊泡膜與物質(zhì)運(yùn)輸之間的關(guān)系、生物膜動(dòng)態(tài)變化對(duì)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的影響、核膜的動(dòng)態(tài)變化對(duì)細(xì)胞增殖的影響、細(xì)胞器膜與 能量代謝的關(guān)系以及生物膜與物質(zhì)及細(xì)胞器的回收利用等相關(guān)膜生物學(xué)重點(diǎn)問題。 2主要研究?jī)?nèi)容： （ 1）生物膜轉(zhuǎn)運(yùn)及其調(diào)控機(jī)制的研究 致密核心囊泡是神經(jīng)肽和激素轉(zhuǎn)運(yùn)的主要承擔(dān)者，對(duì)其轉(zhuǎn)運(yùn)過程機(jī)制和調(diào)控的研究，相對(duì)于突觸囊泡來言要少得多。我們將集中力量，主要研究以下方面的內(nèi)容： 成熟（ 制； 運(yùn)囊泡與靶膜（包括細(xì)胞質(zhì)膜和各細(xì)胞器膜）的特異性錨定是決定囊 泡融合的時(shí)間、空間特異性和囊泡融合速率的重要因子，對(duì)其分子機(jī)制和調(diào)控的認(rèn)識(shí)還遠(yuǎn)未清楚。我們將選擇多種 究它們?cè)谀遗蒎^定中的作用、作用機(jī)制及其這些分子的相互作用網(wǎng)絡(luò)； 制、決定囊泡膜融合的 溶酶體膜不穩(wěn)定的分子機(jī)理 進(jìn)行研究。 （ 2）生物膜形態(tài)發(fā)生及維持的分子機(jī)制 我們將以內(nèi)質(zhì)網(wǎng)網(wǎng)膜的形態(tài)為側(cè)重點(diǎn)，深入研究膜蛋白在塑造生物膜形態(tài)中的作用。具體包括： a)結(jié)構(gòu)與功能進(jìn)行探究。酵母細(xì)胞的成管膜蛋白 然能被大量提純，但是很難被結(jié)晶，所以用 X 光衍射的方法解析其結(jié)構(gòu)不可行。我們將從 白入手，在不同位點(diǎn)引入半胱氨酸，通過二硫鍵的形成與否，來判斷氨基酸的側(cè)鏈?zhǔn)欠襦徑?，從而來推測(cè)這些膜蛋白的大致構(gòu)象，如穿膜螺旋的排列方式等。 b)白及其酵母中的 是 族中的嵌膜 ，我們推測(cè)其可能參與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)管狀網(wǎng)絡(luò)的形成，因此將對(duì) 族嵌膜 影響膜形態(tài)的機(jī)制進(jìn)行研究。 （ 3）生物膜組成成分的動(dòng)態(tài)變化分析 通過技術(shù)集成和條件優(yōu)化建立由高分辨質(zhì)譜、多維毛細(xì)管液相色譜、穩(wěn)定同位素標(biāo)記（如 )和無標(biāo)記等組成的，能夠適合不同復(fù)雜程度的生物樣品（如組織樣本、細(xì)胞樣本）的定量（膜）蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)平臺(tái)。同時(shí)主要以生物膜和線粒體為樣本，探索具有多次跨膜即高度疏水的膜蛋白和低豐度的膜蛋白質(zhì)譜鑒定方法，提高膜蛋白的鑒定率。 另外，我們將 開展不同生理狀態(tài)或生理過程（如發(fā)育、細(xì)胞分化）和不同病理狀態(tài)下，生物膜動(dòng)態(tài)變化過程中，主要膜蛋白、亞細(xì)胞器蛋白質(zhì)組的表達(dá)水平的及其翻譯后修飾的 動(dòng) 態(tài)變化規(guī)律 分析研究。開展 尿病發(fā)病機(jī)制的相關(guān)膜蛋白研究及腫瘤相關(guān)重要膜蛋白或抗原的研究。 （ 4）生物膜的動(dòng)態(tài)循環(huán)與自吞噬調(diào)控 自吞噬在很多不同的細(xì)胞器的產(chǎn)生、消失和再生之間起著重要的作用。我們最近發(fā)現(xiàn)在吞噬溶酶體形成之后，溶酶體的膜成分可以通過在吞噬溶酶體上形成一個(gè)管狀結(jié)構(gòu)而得以回收利用，最后形成新的溶酶體，并發(fā)現(xiàn)這一過程受到酶的調(diào)控。我們將系統(tǒng)、深入地對(duì)這一過程的分子機(jī)理進(jìn)行研究，主要包括：篩選出調(diào)控自吞噬性溶酶體再生的新基因并研究其調(diào)控作用；用數(shù)學(xué)建模和系統(tǒng)生物學(xué)的方法探討 酶、自 吞噬及自吞噬降解產(chǎn)物的相互作用，闡釋自吞噬的自我調(diào)控過程。最新的研究結(jié)果表明，損傷了的線粒體會(huì)被自吞噬體特異性的識(shí)別并降解。 （ 5）核膜的動(dòng)態(tài)變化與細(xì)胞增殖調(diào)控 細(xì)胞核內(nèi)外通過核孔復(fù)合體進(jìn)行著廣泛的物質(zhì)信息交流。這種交流對(duì)細(xì)胞基因的表達(dá)直至整個(gè)細(xì)胞生命活動(dòng)均起著重要的調(diào)控作用。高等生物的核膜在細(xì)胞周期中還呈現(xiàn)解聚和重新裝配等動(dòng)態(tài)變化。因此，我們將主要研究： 核纖蛋白及其結(jié)合蛋白 與核膜動(dòng)態(tài)變化的關(guān)系；細(xì)胞核動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)與功能調(diào)控；核膜動(dòng)態(tài)變化、核膜物質(zhì)運(yùn)輸與細(xì)胞增殖調(diào)控。 （ 6）生物膜動(dòng)態(tài)變化對(duì)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的調(diào)控 我們將重點(diǎn)圍繞生物膜動(dòng)態(tài)變化對(duì)細(xì)胞 號(hào)通路的調(diào)控。具體的問題包括： 筏在 體內(nèi)吞以及進(jìn)一步在細(xì)胞內(nèi)分選的分子機(jī)理；脂筏動(dòng)態(tài)及囊泡內(nèi)吞對(duì)各條通路信號(hào)輸出的影響；細(xì)胞自 吞 噬對(duì) 究有關(guān) 囊泡融合的分子機(jī)制 等。 膜融合對(duì)生物膜動(dòng)態(tài)變化起 著至 關(guān)重要的作用，并參與調(diào)控多種復(fù)雜的生物學(xué)過程。 不同類型生物膜之間融合的過程具有一定的共性，又有其各自的特點(diǎn)。因此，我們將以六個(gè)課題組的科研實(shí)力為依托，從不同的角度對(duì)本研究?jī)?nèi)容進(jìn)行聯(lián)合攻關(guān)。具體的問題包括：鑒定囊泡融合過程中關(guān)鍵蛋白的功能； 探索吞噬溶體膜與溶酶體膜、質(zhì)膜與肌質(zhì)網(wǎng)膜、細(xì)胞核重組過程中核膜融合的機(jī)制；研究胞外信號(hào)與生物膜融合過程的相互影響。 二、預(yù)期目標(biāo) 1、本項(xiàng)目的總體目標(biāo)： 本項(xiàng)目以開展膜生物學(xué)國(guó)際前沿研究為目標(biāo)，圍繞膜生物學(xué)研究中關(guān)鍵的科學(xué)問題生物膜動(dòng)態(tài)變化的分子機(jī)理，聚焦于生物膜動(dòng)態(tài)變 化在細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、能量代謝、增殖分化、物質(zhì)運(yùn)輸和循環(huán)利用等關(guān)鍵生命活動(dòng)中的重要作用，結(jié)合膜蛋白質(zhì)組學(xué)，細(xì)胞器和膜蛋白離體重組等關(guān)鍵技術(shù)，系統(tǒng)地開展生物膜和膜蛋白領(lǐng)域的國(guó)際前沿基礎(chǔ)研究。本項(xiàng)目將建立和培養(yǎng)一支具有國(guó)際領(lǐng)先水平的膜生物學(xué)研究隊(duì)伍，在瞄準(zhǔn)重大科學(xué)問題和世界前沿領(lǐng)域的基礎(chǔ)上，密切結(jié)合我國(guó)的實(shí)際情況，爭(zhēng)取進(jìn)一步開創(chuàng)和完善我國(guó)膜生物學(xué)的實(shí)驗(yàn)研究體系，并基于多種模式生物建立一定規(guī)模的膜蛋白功能研究的平臺(tái)，在生物膜的動(dòng)態(tài)變化的分子機(jī)制與功能研究上取得若干突破。本項(xiàng)目將大大提升我國(guó)膜生物學(xué)研究的水平和國(guó)際影響 力，使我國(guó)該領(lǐng)域在國(guó)際上占據(jù)重要的地位，并為我國(guó)基于膜蛋白藥物靶點(diǎn)的創(chuàng)新藥物研發(fā)奠定基礎(chǔ)。 2、五年預(yù)期目標(biāo)： （ 1） 闡明致密核心囊泡運(yùn)輸過程中一系列膜動(dòng)態(tài)的分子 機(jī)制 ， 探索包括內(nèi)質(zhì)網(wǎng)在內(nèi)的細(xì)胞內(nèi)膜精細(xì)結(jié)構(gòu)形成和維持的關(guān)鍵機(jī)制和生理功能，揭示脂滴與線粒體之間的相互作用關(guān)系，以及這些相互作用對(duì)細(xì)胞能量代謝平衡的調(diào)控， 揭示自吞噬性溶酶體再生以自吞噬性線粒體降解的分子機(jī)制， 深入研究 核膜融合以及核孔復(fù)合體裝配的分子基礎(chǔ)和機(jī)理， 揭示生物膜動(dòng)態(tài)變化 對(duì)細(xì)胞 號(hào)通路的調(diào)控 作用，鑒定一批新的膜蛋白和參與生物 膜動(dòng)態(tài)變化的調(diào)節(jié)分子，獲得一批原創(chuàng)性的成果； （ 2） 在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上，建立完善的膜生物學(xué)和膜蛋白結(jié)構(gòu)與功能研究的平臺(tái)技術(shù)體系，重點(diǎn)加強(qiáng)膜蛋白在離體系統(tǒng)中的功能研究，以多種模式生物為基礎(chǔ)建立具有特殊膜形態(tài)和膜動(dòng)態(tài)的重要細(xì)胞器的分離純化體系，進(jìn)一步強(qiáng)化膜結(jié)構(gòu)體外重裝和膜蛋白與膜脂體外重組的關(guān)鍵技術(shù)，發(fā)展和完善膜蛋白質(zhì)組學(xué)的研究平臺(tái)，并爭(zhēng)取實(shí)現(xiàn)若干關(guān)鍵技術(shù)的自主創(chuàng)新； （ 3） 闡述生物膜結(jié)構(gòu)和功能的異常與發(fā)生人類重大疾病的相互關(guān)聯(lián)，針對(duì)我國(guó)多發(fā)的癌癥，糖尿病和神經(jīng)退行性疾病種類，尋找一些以膜蛋白為基礎(chǔ)的新藥物靶點(diǎn) ，獲得一批有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的研究成果； （ 4） 通過培養(yǎng)博士后和博士研究生，扶植一批在膜生物學(xué)和膜蛋白研究領(lǐng)域具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的優(yōu)秀中青年科學(xué)家和后備人才，造就一支結(jié)構(gòu)合理、具備攻堅(jiān)能力的國(guó)際先進(jìn)水平的研究隊(duì)伍； （ 5） 以研究論文和獨(dú)立開發(fā)的技術(shù)成果（專利）的形式公布項(xiàng)目研究成果，五年內(nèi)爭(zhēng)取發(fā)表 文 80 篇，其中包括在影響因子大于 5 的 物上發(fā)表學(xué)術(shù)論文 40 篇左右，力爭(zhēng)在國(guó)際頂級(jí)水平雜志上發(fā)表高水平論文，并申報(bào)專利2。 三、研究方案 1、學(xué)術(shù)思路 本項(xiàng)目擬依據(jù)膜生物學(xué)的國(guó)際前沿科學(xué)問題，選擇 若干重要方面，結(jié)合我們現(xiàn)有的研究基礎(chǔ)來探索生物膜動(dòng)態(tài)變化的分子機(jī)理，從蛋白質(zhì) 白質(zhì)脂類相互作用，以及生物膜組成成分動(dòng)態(tài)變化分析入手，在分子、細(xì)胞器和細(xì)胞等多層次上著重闡明生物膜動(dòng)態(tài)變化過程中的分子機(jī)理和信號(hào)調(diào)控機(jī)制。生物膜動(dòng)態(tài)變化過程中的分子機(jī)制是本項(xiàng)目的核心科學(xué)問題，涉及重要膜蛋白及復(fù)合體的功能研究，需要膜蛋白質(zhì)組學(xué)發(fā)現(xiàn)并鑒定新的相關(guān)蛋白，也涉及膜脂與膜蛋白的相互作用機(jī)制。本項(xiàng)目將重點(diǎn)揭示生物膜動(dòng)態(tài)變化與細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、物質(zhì)運(yùn)輸、能量代謝、細(xì)胞增殖分化、物質(zhì)與細(xì)胞器回收利用等方面的關(guān)系及其相關(guān)分 子機(jī)制，從六個(gè)不同的角度展開聯(lián)合攻關(guān)：生物膜轉(zhuǎn)運(yùn)及其調(diào)控機(jī)制的研究（課題 1），生物膜形態(tài)發(fā)生及維持的分子機(jī)制（課題 2），生物膜組成成分的動(dòng)態(tài)變化分析（課題 3），生物膜的動(dòng)態(tài)循環(huán)與自吞噬調(diào)控（課題 4），核膜的動(dòng)態(tài)變化與細(xì)胞增殖調(diào)控（課題 5），生物膜動(dòng)態(tài)變化對(duì)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的調(diào)控（課題 6）。 2、技術(shù)途徑 (1) 本項(xiàng)目將采取多學(xué)科相互交叉、滲透和有機(jī)結(jié)合的途徑，重點(diǎn)圍繞生物膜動(dòng)態(tài)變化、 物質(zhì)運(yùn)輸、 膜脂與膜蛋白相互作用 ,蛋白與蛋白相互作用等膜生物學(xué)研究中關(guān)鍵的科學(xué)問題，結(jié)合膜蛋白質(zhì)組學(xué)等關(guān)鍵技術(shù)，系統(tǒng)地開展生物膜和膜蛋白國(guó)際前 沿領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究。 (2) 在多種的空間尺度上研究細(xì)胞膜及膜蛋白的結(jié)構(gòu)與功能 ,包括整體、細(xì)胞、細(xì)胞器、分子。在整體水平，將采用基因敲除鼠和轉(zhuǎn)基因鼠線蟲，及 細(xì)胞水平研究生物膜的動(dòng)態(tài)變化以及膜蛋白的定位、功能和相互作用網(wǎng)絡(luò)等；在細(xì)胞器水平，研究膜結(jié)構(gòu)形成、膜轉(zhuǎn)運(yùn)、細(xì)胞器相互作用；在分子水平，研究重要膜蛋白組成與功能的調(diào)控機(jī)理；膜脂質(zhì)的組成，及膜脂質(zhì)與膜蛋白的相互作用，在結(jié)構(gòu)研究方面，確定膜蛋白復(fù)合體組成亞基的空間分布。 (3) 穩(wěn)態(tài)與動(dòng)態(tài)研究相結(jié)合，在不同的時(shí)間尺度上研究膜及膜蛋白的功能與 結(jié)構(gòu)。應(yīng)用皮秒、納秒、微秒及毫秒等光譜技術(shù)，實(shí)時(shí)監(jiān)控膜及膜蛋白的表現(xiàn)行為和相互作用的動(dòng)力學(xué)特性；在不同的時(shí)間尺度上研究細(xì)胞器行為的動(dòng)力學(xué)特性，包括形成、變化、運(yùn)動(dòng)及相互作用。 (4) 離體 (in 在體 (in 究相結(jié)合。將研究的膜結(jié)構(gòu)分離、純化，重組進(jìn)行離體功能研究。將研究的膜蛋白分離、純化或者表達(dá)，重組到脂質(zhì)體上進(jìn)行離體功能研究，也要研究這些膜蛋白在動(dòng)物或細(xì)胞活體中的功能，使離體與在體研究相統(tǒng)一。 (5) 個(gè)體膜蛋白研究與膜蛋白質(zhì)組學(xué)研究相結(jié)合。通過膜蛋白質(zhì)組學(xué)系統(tǒng)地研究和發(fā)現(xiàn)重要功能的膜蛋白及膜 蛋白復(fù)合物，再針對(duì)個(gè)體膜蛋白進(jìn)行深入的功能與結(jié)構(gòu)研究；或者基于對(duì)個(gè)體膜蛋白功能與結(jié)構(gòu)的深入了解，研究蛋白與蛋白的相互作用，建立與之相互作用的蛋白質(zhì)相互作用網(wǎng)絡(luò)。 (6) 功能與結(jié)構(gòu)的研究緊密結(jié)合。膜蛋白功能的研究緊密圍繞與囊泡運(yùn)輸、胞吞胞吐、核膜的動(dòng)態(tài)變化、膜結(jié)構(gòu)形成、細(xì)胞器相互作用、跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)等重要細(xì)胞生命活動(dòng)，膜蛋白結(jié)構(gòu)的研究配合膜蛋白功能進(jìn)行，膜蛋白功能調(diào)控的分子機(jī)理的闡明最終需要膜蛋白結(jié)構(gòu)研究提供的結(jié)構(gòu)信息，兩者互相促進(jìn)。 3、創(chuàng)新點(diǎn)與特色 (1)聚焦國(guó)際前沿科學(xué)問題是本項(xiàng)目的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn) 。 本項(xiàng)目的選題重 點(diǎn)圍繞生物膜動(dòng)態(tài)變化與膜功能的相互調(diào)節(jié)這一關(guān)鍵科學(xué)問題，從兩個(gè)不同方向和層次展開研究：一是探索生物膜動(dòng)態(tài)變化的過程和機(jī)理；二是研究生物膜動(dòng)態(tài)變化對(duì)細(xì)胞生命活動(dòng)的影響。這兩個(gè)方向的研究在國(guó)際上都處于發(fā)展階段，很多具體的機(jī)制仍有待闡明，具有很大的創(chuàng)新空間。在本項(xiàng)目的幾個(gè)具體研究?jī)?nèi)容，例如生物膜的轉(zhuǎn)運(yùn)、內(nèi)膜精細(xì)的結(jié)構(gòu)形成、內(nèi)膜系統(tǒng)相互作用、細(xì)胞自吞噬、核膜動(dòng)態(tài)變化、生物膜動(dòng)態(tài)變化對(duì)細(xì)胞信號(hào)通路的調(diào)控等，也都是目前膜生物學(xué)領(lǐng)域乃至整個(gè)生命科學(xué)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。因此，本項(xiàng)目的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)就在于能夠把握住國(guó)際研究的主 流方向，針對(duì)關(guān)鍵的科學(xué)問題集中攻關(guān)，從而在這一充滿機(jī)遇與挑戰(zhàn)的領(lǐng)域取得重大突破； (2)多角度聯(lián)合攻關(guān)和多研究手段綜合運(yùn)用是本項(xiàng)目的一大特色。 本項(xiàng)目匯聚來自膜生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、生物物理學(xué)、分子生物學(xué)、化學(xué)、物理學(xué)、生物信息學(xué)等相關(guān)領(lǐng)域的優(yōu)秀研究隊(duì)伍，綜合運(yùn)用各種最新的技術(shù)手段，在多個(gè)時(shí)間和空間尺度上展開研究，力爭(zhēng)從多個(gè)角度回答這個(gè)關(guān)鍵的科學(xué)問題。所設(shè)置的課題彼此滲透、緊密聯(lián)系，可相互借鑒與補(bǔ)充，極大的有利于創(chuàng)新性研究成果的獲取。 4、可行性分析 本項(xiàng)目的總體方案經(jīng)我們團(tuán)隊(duì)成員反復(fù)論證之后，從以下三個(gè)方面 分析確定了其可行性：首先，我們已有了良好的工作基礎(chǔ)。我們團(tuán)隊(duì)在生物膜與膜蛋白的結(jié)構(gòu)與功能的研究具備良好的基礎(chǔ)。近年來，在 973 項(xiàng)目“生物膜和膜蛋白的結(jié)構(gòu)與功能研究”（ 2004支持下，圍繞著膜脂膜蛋白的相互作用、內(nèi)膜轉(zhuǎn)運(yùn)分子機(jī)制及其調(diào)控研究、細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、跨膜物質(zhì)運(yùn)送、膜蛋白三維結(jié)構(gòu)的研究等方面都進(jìn)行了深入系統(tǒng)的研究，取得了在國(guó)際上有重要影響的成果。其次，是人才隊(duì)伍方面，承擔(dān)本項(xiàng)目研究工作的中堅(jiān)力量和學(xué)術(shù)骨干都是我國(guó)膜生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、分子生物學(xué)和生物物理學(xué)領(lǐng)域的學(xué)術(shù)帶頭人和技術(shù)骨干。本項(xiàng)目的研究隊(duì)伍主要以中、青年科學(xué)家組成，多數(shù)都是從海外留學(xué)歸來的成績(jī)卓著的中青年科學(xué)家，擁有豐富的研究經(jīng)驗(yàn)，多次在國(guó)際著名雜志和期刊上發(fā)表論文。第三，承擔(dān)單位有良好的研究條件和研究基礎(chǔ)。本項(xiàng)目研究主要以生物膜與膜生物工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和生物大分子國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室為依托 ,有完成本項(xiàng)目的能力和所需的儀器設(shè)備條件。此外，中國(guó)科學(xué)院、清華大學(xué)、北京大學(xué)、南開大學(xué)等單位的大力支持也將保證本課題的順利實(shí)施和圓滿完成。 5、課題設(shè)置 課題 1、生物膜轉(zhuǎn)運(yùn)及其調(diào)控機(jī)制的研究 預(yù)期目標(biāo) ： 采用高時(shí)空分辨的生物物理技術(shù)和其它研究方 法，研究致密核心大囊泡的生成、成熟、與靶膜的拴系和錨定、激活、膜融合的機(jī)制及其調(diào)控，研究一些關(guān)鍵蛋白的功能、作用機(jī)制、結(jié)構(gòu)與功能關(guān)系和 膜不穩(wěn)定的分子機(jī)理 。 研究?jī)?nèi)容： 1致密核心囊泡囊泡生成（ 成熟（ 制研究。囊泡生成是囊泡物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)活動(dòng)的早期步驟，有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體兩個(gè)細(xì)胞器參與。就囊泡運(yùn)輸活動(dòng)而言，包括轉(zhuǎn)運(yùn)囊泡從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)出芽、轉(zhuǎn)移到高爾基體、囊泡在高爾基體的拴系與錨定、最后與高爾基體順面的膜融合、新的囊泡在高爾基體反面網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)出芽。該過程有兩次膜出芽形成囊泡和一 次囊泡融合過程。對(duì)其認(rèn)識(shí)主要來源于形態(tài)學(xué)研究，對(duì)其機(jī)制的研究甚少。我們的初步工作發(fā)現(xiàn)，一種高度保守定位于高爾基體的膜蛋白參與了致密核心囊泡的生成過程，但該蛋白的結(jié)構(gòu)、作用機(jī)制、與其相互作用的蛋白、是否接受調(diào)控及可能的調(diào)控機(jī)制等關(guān)鍵問題均不清楚，亟待解決。本課題的研究目標(biāo)之一是回答這些科學(xué)問題。 2致密核心囊泡錨定（ 激活（ 制及其調(diào)控研究。錨定和激活是囊泡融合前的關(guān)鍵步驟，轉(zhuǎn)運(yùn)囊泡與靶膜（包括細(xì)胞質(zhì)膜和各細(xì)胞器膜）的特異性錨定是決定囊泡融合的時(shí)間、空間特異性和囊泡融合速率的 重要因子，對(duì)其分子機(jī)制和調(diào)控的認(rèn)識(shí)還遠(yuǎn)未清楚。我們將選擇多種 白及它們下游效應(yīng)物蛋白，研究它們?cè)谀遗蒎^定中的作用、作用機(jī)制及其這些分子的功能相互作用網(wǎng)絡(luò)；另外，我們發(fā)表在 志上的工作證明 與了囊泡錨定過程。今后我們將繼續(xù)研究該蛋白的結(jié)構(gòu)與功能關(guān)系，研究其作用機(jī)制。 3 溶酶體膜不穩(wěn)定的分子機(jī)理 ： 溶酶體中 存在一種 絲氨酸蛋白酶，它可參與到細(xì)胞凋亡信號(hào)通路中 。 我們過去的研究證實(shí)了 能調(diào)控 膜信號(hào)通路 。 今后我們將進(jìn)一步 探索以下問題：比較 發(fā)細(xì)胞凋亡過程中 的 不同 作用 ； 通過膜脂 蛋白 與線粒體外膜不穩(wěn)定相比較 ； 從溶酶體釋放后，與胞內(nèi)各種膜系的直接或間接相互作用 等。 承擔(dān)單位： 中國(guó)科學(xué)院生物物理研究所、華中科技大學(xué)、生物大分子國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 課題負(fù)責(zé)人： 徐濤 學(xué)術(shù)骨干： 衛(wèi)濤濤、吳政星、趙雪燕 經(jīng)費(fèi)比例： 課題 2、生物膜形態(tài)發(fā)生及維持的分子機(jī)制 預(yù)期目標(biāo)： 生物膜各種形態(tài) 的發(fā)生及維持是膜動(dòng)態(tài)變化的分子基礎(chǔ)。我們將以內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，包括肌質(zhì)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)為重點(diǎn)，系統(tǒng)研究細(xì)胞內(nèi)膜精細(xì)結(jié)構(gòu)形成和維持的關(guān)鍵機(jī)制，并深入探索膜結(jié)構(gòu)之間的偶聯(lián)機(jī)制，最終為闡述相關(guān)的重要細(xì)胞功能提供新的理論基礎(chǔ)。 研究?jī)?nèi)容： 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)管狀網(wǎng)絡(luò)形成的機(jī)制：我們將從酵母成管膜蛋白 白入手，在不同位點(diǎn)引入半胱氨酸，通過二硫鍵的形成與否，來判斷氨基酸的側(cè)鏈?zhǔn)欠襦徑?，從而來推測(cè)這些膜蛋白的大致構(gòu)象，如穿膜螺旋的排列方式等。我們也將使用同一方法進(jìn)一步推測(cè)成管膜蛋白的多聚化結(jié)合位點(diǎn)。將以高等動(dòng)物細(xì)胞和酵母細(xì)胞為系統(tǒng)，首先測(cè)試 白家族以及酵母中的 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的定位，并尋找鑒定與他們相互作用的蛋白。然后將通過突變體的過表達(dá)或野生型的敲除來觀測(cè)不同細(xì)胞中內(nèi)質(zhì)網(wǎng)形態(tài)的變化。將純化這些蛋白，深入研究 把純化的 應(yīng)用到管狀結(jié)構(gòu)的體外重組中，來測(cè)試這些 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的具體作用機(jī)制。 承擔(dān)單位： 南開大學(xué) 課題負(fù)責(zé)人： 胡俊杰 學(xué)術(shù)骨干： 田俊英 經(jīng)費(fèi)比例： 課題 3、生物膜組成成分的動(dòng)態(tài)變化分析 預(yù)期目標(biāo)： 我們將以定量膜蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)為主要技術(shù)手段，以細(xì)胞質(zhì)膜、線 粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、脂滴等亞細(xì)胞器為研究對(duì)象，研究生物膜組成成分動(dòng)態(tài)變化規(guī)律，如重要蛋白質(zhì)的表達(dá)水平的及其翻譯后修飾的動(dòng)態(tài)變化規(guī)律。揭示脂滴與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和線粒體之間的相互作用關(guān)系，以及這些相互作用如何調(diào)控細(xì)胞能量代謝平衡。 研究?jī)?nèi)容： 1 通過技術(shù)集成和條件優(yōu)化建立由高分辨質(zhì)譜、多維毛細(xì)管液相色譜、穩(wěn)定同位素標(biāo)記（如 )和無標(biāo)記等組成的，能夠適合不同復(fù)雜程度的生物樣品（如組織樣本、細(xì)胞樣本）的定量（膜）蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)平臺(tái)。同時(shí)主 要以生物膜和線粒體為樣本，探索具有多次跨膜即高度疏水的膜蛋白和低豐度的膜蛋白質(zhì)譜鑒定方法，提高膜蛋白的鑒定率。 2開展不同生理狀態(tài)或生理過程（如發(fā)育、細(xì)胞分化）和不同病理狀態(tài)下，生物膜動(dòng)態(tài)變化過程中，主要膜蛋白、亞細(xì)胞器蛋白質(zhì)組的表達(dá)水平的及其翻譯后修飾的 動(dòng)態(tài)變化規(guī)律 分析研究。開展 尿病發(fā)病機(jī)制的相關(guān)膜蛋白研究及腫瘤相關(guān)重要膜蛋白或抗原的研究。 承擔(dān)單位： 中國(guó)科學(xué)院生物物理研究所 課題負(fù)責(zé)人： 楊福全 學(xué)術(shù)骨干： 謝振聲、薛鵬、蔡潭溪 經(jīng)費(fèi)比例： 課題 4、生物膜的動(dòng)態(tài)循環(huán)與自吞噬調(diào)控 預(yù)期目 標(biāo)： 自吞噬參與許多細(xì)胞器命運(yùn)的調(diào)控，本課題通過對(duì)自吞噬性溶酶體再生和自吞噬型線粒體降解的分子機(jī)制的研究，提出并驗(yàn)證自吞噬過程中不同細(xì)胞器膜系之間的識(shí)別、融合、分選，再生的模型和調(diào)控機(jī)制，揭示他們?cè)诩?xì)胞能量代謝，細(xì)胞凋亡中的作用，并探討它們?cè)诎┌Y和神經(jīng)退行性疾病中所起的作用。 研究?jī)?nèi)容： 利用自動(dòng)高通量活細(xì)胞顯微成像 ,結(jié)合 擾文庫，篩選參與自吞噬性溶酶體再生的新基因；通過細(xì)胞和生物學(xué)和生物化學(xué)的手段對(duì)這些基因的功能進(jìn)行研究；研究自吞噬性溶酶體再生在細(xì)胞代謝和細(xì)胞程序性死亡中的作用，并探討這一過程在癌癥， 神經(jīng)退行性疾病中的作用；并用數(shù)學(xué)建模和系統(tǒng)生物學(xué)的方法探討細(xì)胞的物質(zhì)和能量代謝同自吞噬性溶酶體再生的耦聯(lián)關(guān)系，并重點(diǎn)探討 酶在這一自我調(diào)控過程中的作用。 承擔(dān)單位： 清華大學(xué) 課題負(fù)責(zé)人： 俞立 經(jīng)費(fèi)比例： 課題 5、核膜的動(dòng)態(tài)變化與細(xì)胞增殖調(diào)控 預(yù)期目標(biāo)： 在前一期 973 課題的支持下，我們的工作取得了重要進(jìn)展，如發(fā)現(xiàn)與核膜膜泡的募集等。在本 課題 中，我們將進(jìn)一步 圍繞核膜動(dòng)態(tài)變化及核膜功能研究中關(guān)鍵的科學(xué)問題 ，深入探討 核膜重建的分子機(jī)理， 主要 聚焦于核膜膜泡的募集、融合以及 核孔復(fù)合體裝配的分子機(jī)制，在核膜重建機(jī)理等研究上取得若干突破。 研究?jī)?nèi)容： 1 核膜和核孔復(fù)合體的裝配。我們以往的工作顯示， 調(diào)控下參與核膜重建。偶聯(lián)了白的瓊脂糖小球能夠在爪蟾卵提取物中誘導(dǎo)核膜重建，但是它在圍繞著染色質(zhì)進(jìn)行的核膜重建中的功能一直不清楚，關(guān)于 核膜重建中的調(diào)控作用至少還有以下問題需要解決： 1）膜泡和核孔蛋白是如何通過集到染色質(zhì)周圍的。 2） 過與哪些因子的相互作用富集并結(jié)合到染色質(zhì)上。 3） 核孔蛋白的直接結(jié)合對(duì)核孔復(fù)合體裝配是否有促進(jìn)作用，以及在裝配過程中核孔蛋白何時(shí)與 離，是核孔蛋白先從 解離下來才能裝配成核孔復(fù)合體還是核孔復(fù)合體裝配完成之后再解離。 4） 這個(gè)過程中是如何進(jìn)行時(shí)空上的調(diào)控的。今后的研究中，我們還將側(cè)重于研究 在核膜重建過程中的蛋白質(zhì)相互作用及其在核膜重建過程中的功能。 2 核纖蛋白及其結(jié)合蛋白與核膜動(dòng)態(tài)變化。我們近期的工作發(fā)現(xiàn)， 的調(diào)控下，在核膜動(dòng)態(tài)變化過程中起著非常重要的調(diào)控作用（ Ma et 2007） 。我們將進(jìn)一步深入地探討 核膜的動(dòng)態(tài)過程中的功能。主要側(cè)重于探討磷酸化對(duì) 與核膜動(dòng)態(tài)變化的調(diào)控；探討 和 相互作用與核膜動(dòng)態(tài)變化；尋找參與調(diào)控該過程的其它調(diào)控因子。我們還擬研究 及結(jié)合蛋白在與核膜動(dòng)態(tài)變化、染色質(zhì)的修飾和染色質(zhì)高級(jí)結(jié)構(gòu)變化以及 孔復(fù) 合體）在核膜上空間分布等的關(guān)系。 3細(xì)胞核動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)與功能調(diào)控。有報(bào)道稱 ）參與細(xì)胞核重建過程。在細(xì)胞核重建過程中， 由游離狀態(tài)重現(xiàn)結(jié)合到染色體（質(zhì)）上。 以直接與 合。我們希望進(jìn)一步研究 核膜重建中的功能。此外，我們近期發(fā)現(xiàn) 23)可以直接結(jié)合。為此，我們希望進(jìn)一步了解 核膜動(dòng)態(tài)變化、細(xì)胞核功能調(diào)控中的作用。我們的另一個(gè)工作重點(diǎn)還包括研究核膜對(duì) 制因子轉(zhuǎn)位的調(diào)控。 4核膜動(dòng)態(tài)變 化、核膜物質(zhì)運(yùn)輸與細(xì)胞增殖調(diào)控。近來的研究表明 且對(duì)中心體和動(dòng)粒的結(jié)構(gòu)和功能都有調(diào)節(jié)作用，進(jìn)而影響細(xì)胞周期中紡錘體的裝配以及細(xì)胞周期的進(jìn)展。因此，我們的研究將核運(yùn)輸功能和調(diào)節(jié)中心體和動(dòng)粒的功能聯(lián)系在一起。我們還發(fā)現(xiàn)中心體上的結(jié)構(gòu)性蛋白 序列中含有核外運(yùn)輸信號(hào)，并且 此我們將研究下面的問題： 1） 節(jié) 中心體上的功能是如何聯(lián)系的？ 2） 調(diào)節(jié) 外運(yùn)輸?shù)耐瑫r(shí)，調(diào)節(jié)中心體的哪方面功能以及具體的調(diào)節(jié)機(jī)制。 3） 間期參與核運(yùn)輸，在分裂期參與調(diào)節(jié)紡錘體的結(jié)構(gòu)和功能， 修飾，例如磷酸化。 4）我們還計(jì)劃尋找受 節(jié)的核外運(yùn)輸?shù)鞍祝绕涫莿?dòng)粒蛋白。 承擔(dān)單位： 北京大學(xué) 課題負(fù)責(zé)人： 張傳茂 學(xué)術(shù)骨干： 滕俊琳 經(jīng)費(fèi)比例： 課題 6、生物膜動(dòng)態(tài)變化對(duì)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的調(diào)控 預(yù)期目標(biāo)： 我們將在動(dòng)物、細(xì)胞和分子水平上研究細(xì)胞膜動(dòng)態(tài)變化對(duì)細(xì)胞增殖和凋亡有關(guān)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的 調(diào)控模式，闡明其中重要蛋白的功能與結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，鑒定一批新的參與生物膜動(dòng)態(tài)變化的調(diào)節(jié)分子，探討有關(guān)囊泡融合的分子機(jī)制。 研究?jī)?nèi)容： 1 生物膜脂筏結(jié)構(gòu)對(duì) 物膜脂筏是生物膜上富含膽固醇和鞘磷脂的特化區(qū)域，對(duì)生物體的許多信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路都有重要的調(diào)節(jié)功能。我們發(fā)現(xiàn) 具體機(jī)制尚不清楚。我們希望能進(jìn)一步探索 體脂筏定位對(duì)于 2 般認(rèn)為，受 體的降解在一定程度上依賴于受體的泛素化修飾過程。根據(jù)現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，我們推測(cè)泛素化修飾后的們鑒定了 白，發(fā)現(xiàn)它具有促進(jìn) 制 而，對(duì)于 進(jìn)受體降解的具體機(jī)制，以及 否參與受體分選進(jìn)入不同細(xì)胞器的過程，目前都不清楚。我們將進(jìn)行大規(guī)模的 互作用蛋白的篩選工作，探索它們與 起如何控制 進(jìn)受體降解的機(jī)制。 3細(xì)胞自吞 噬 (信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的相互調(diào)節(jié)：自吞噬是細(xì)胞利用溶酶體降解自身受損的細(xì)胞器和大分子物質(zhì)的過程。我們發(fā)現(xiàn)細(xì)胞可以利用自噬這一方式抑制 號(hào)通路，暗示自吞噬可能是一種新的調(diào)控信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的方式。我們將研究這一過程的分子機(jī)制以及信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)與自噬的相互調(diào)節(jié)等。 4囊泡融合的分子機(jī)制：囊泡與靶膜的融合是囊泡物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)的最后步驟，盡管對(duì)參與囊泡融合及對(duì)融合孔動(dòng)力學(xué)調(diào)控的蛋白已有較多的了解，但仍有許多關(guān)鍵問題有待解決。囊泡融合的完成要經(jīng)歷半融合（ 態(tài)、融合孔（ 形成和擴(kuò)張等中間步驟。融合完成后，在融合過程中起關(guān)鍵作用的 合體將被解聚，以便循環(huán)利用。而目前對(duì)這些中間過程機(jī)制的認(rèn)識(shí)還很少。本課題將就半融合（ 制、決定囊泡膜融合的 白的循環(huán)利用等問題開展深入研究。 承擔(dān)單位： 清華大學(xué) 課題負(fù)責(zé)人： 陳曄光 學(xué)術(shù)骨干： 隋森芳 經(jīng)費(fèi)比例： 四、年度計(jì)劃 研究?jī)?nèi)容 預(yù)期目標(biāo) 第 一 年 1. 我們前期 973 項(xiàng)目發(fā)現(xiàn)了一個(gè)新的調(diào)控致密核心囊泡分泌的蛋白，在此基礎(chǔ)上將繼續(xù)研究該蛋白的功能和機(jī)制。 2. 測(cè)試通過二硫鍵的形成來推測(cè)膜蛋白大致構(gòu)象的可行性；分析酵母膜蛋白 入半胱氨酸的最佳位點(diǎn)。 3. 進(jìn)一步 完善 現(xiàn)有的 高通量、高靈敏度的膜蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)方法、膜蛋白復(fù)合體的分析鑒定技術(shù)方法、以及高通量和高靈敏度磷酸化蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)方法 ；以線蟲為模式生物，純化線粒體，進(jìn)行蛋白質(zhì)組學(xué)分析；初步建立由高分辨質(zhì)譜、多維毛細(xì)管液相色譜、穩(wěn)定同位素標(biāo)記（如 )以及非標(biāo)記技術(shù)組成的定量（膜）蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)平臺(tái)。該平臺(tái)能夠適合不同復(fù)雜程度的生物樣品中蛋白質(zhì)的定量分析；初步 建立 2S 和 組學(xué)技術(shù)方法。 4. 利用自動(dòng)高通量活細(xì)胞顯微成像 , 結(jié)合 擾文庫， 篩選參與 自吞噬性溶酶體再生的新基因。 5. 深入探討 核膜和核孔復(fù)合體的 裝 配 的 機(jī) 理 ， 開 展 核膜內(nèi)外物質(zhì)運(yùn)輸及其與細(xì)胞增殖調(diào)控的關(guān)系研究。 6. 研究細(xì)胞自吞噬與信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)相互調(diào)節(jié)，了解自吞噬對(duì) 號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的調(diào)控作用及其分子機(jī)制；在大規(guī)模酵母雙雜交的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步驗(yàn)證各種靶蛋白與 白相互作用的真實(shí)性，并初步篩選其中可能與內(nèi)吞或者 號(hào)調(diào)控相關(guān)的1. 確定該蛋白的作用位點(diǎn)和作用機(jī)制。 2. 建立芽殖酵母遺傳操作與生化測(cè)試的技術(shù)平臺(tái)；建立針對(duì)成管膜蛋白分子內(nèi)或分子間二硫鍵形成的檢測(cè)系統(tǒng)。 3. 完成大鼠 骼肌細(xì)胞磷酸化蛋白質(zhì)組學(xué)分析； 完成線蟲線粒體蛋白質(zhì)表達(dá)譜的分析；初步建成定量（膜）蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)平臺(tái)。完成線蟲 線粒體 蛋白質(zhì)表達(dá)譜分析；建立生物樣本中總脂的提取方法，以及不同種類脂質(zhì)分子的分類提取方法，并建立2S 和 質(zhì) 組學(xué)技術(shù)方法 。 4. 鑒定一批參與自吞噬性溶酶體再生的新基因。 5. 主要解決膜泡和核孔蛋白是如何通過 集到染色質(zhì)周圍的。 6. 了解自吞噬 明自吞噬對(duì)號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的調(diào)控作用及其分子機(jī)制；初步篩選與 互作用的蛋白及其可能在內(nèi)吞與號(hào)調(diào)控中的作用；證明純化的 蛋白是有功能的，方便以后蛋白結(jié)構(gòu)方面的研究。 研究?jī)?nèi)容 預(yù)期目標(biāo) 蛋白；構(gòu)建 體蛋白的質(zhì)粒，分離純化蛋白，并進(jìn)行 聚 合體的功能實(shí)驗(yàn)。 第 二 年 1. 動(dòng)態(tài)跟蹤致密核心囊泡在活細(xì)胞中的循環(huán)過程，確定其軌跡和動(dòng)力學(xué)特性 。 2. 系統(tǒng)測(cè)試 同位點(diǎn)間二硫鍵形成的情況；純化成管膜蛋白及其相關(guān)的嵌膜 。 3. 完善定量（膜）蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)平臺(tái)，開展 線粒體相關(guān)定量蛋白質(zhì)組學(xué) 應(yīng)用研究； 完善脂 質(zhì) 組學(xué)技術(shù)，開展 線蟲 線粒體的脂 質(zhì) 組學(xué)研究。 4. 通過細(xì)胞生物學(xué)和生物化學(xué)的手段研究新基因在自吞噬性溶酶體再生中的作用；用數(shù)學(xué)建模和系統(tǒng)生物學(xué)的方法探討細(xì)胞的物質(zhì)和能量代謝同自吞噬性溶酶體再生的耦聯(lián)關(guān)系，并重點(diǎn)探討 酶在這一自我調(diào)控過程中的作用。 5. 繼續(xù)深入探討 核膜和核孔復(fù)合體的裝配的機(jī)理，探討 核纖蛋白及其結(jié)合蛋白與核膜動(dòng)態(tài)變化的關(guān)系。 6. 研究自吞噬對(duì) 號(hào)調(diào)控在細(xì)胞生長(zhǎng)與增殖，腫瘤形成以及動(dòng)物早期胚胎發(fā)育中的意義；挑選 1與 互作用蛋白進(jìn)行深入的研究，了解其與 白的相互關(guān)系及功能聯(lián)系，研究它們?cè)谑荏w內(nèi)吞或者 號(hào)調(diào)控中的作用與分子機(jī)制；進(jìn)一步進(jìn)行 聚合體的功能實(shí)驗(yàn)。 1. 揭示致密核心囊泡從生成、轉(zhuǎn)運(yùn)、成熟、分泌、內(nèi)吞和回收的各步驟及其動(dòng)力學(xué)特性 。 2. 有二硫鍵形成圖譜推測(cè) 預(yù) 期在細(xì)胞內(nèi)驗(yàn)證重要位點(diǎn)的功能；建立用芽殖酵母表達(dá)純化膜蛋白的體系，摸清這些膜蛋白與膜脂體外重組的條件。 3. 完成高糖處理前后大鼠 胞線粒體蛋白質(zhì)表達(dá)水平變化研究；鑒定與分析線蟲 線粒體中脂質(zhì)的基本 組 成。 4. 初步了解鑒定出來的基因在自吞噬性溶酶體再生的作用，同時(shí)對(duì)細(xì)胞的物質(zhì)和能量代謝同自吞噬性溶酶體再生之間的耦聯(lián)關(guān)系建立數(shù)學(xué)模型。 5. 重點(diǎn)解決 過與哪些因子的相互作用將膜泡富集并結(jié)合到染色質(zhì)上；了解參與調(diào)控 能的部分調(diào)控因子。 6. 了解自吞噬對(duì) 找與受體內(nèi)吞和降 解相關(guān)的新蛋白并闡明其作用機(jī)制； 了解 聚 合體的機(jī)制。 第 三 1. 利用線蟲反向遺傳學(xué)的優(yōu)勢(shì)開展致密核心囊泡相關(guān)基因的大規(guī)模篩選工作。 2. 研究 白家族以及 找到嵌膜 在細(xì)胞內(nèi)的主要結(jié)合對(duì)象。 1. 力爭(zhēng)找到新的調(diào)控致密核心囊泡分泌的相關(guān)蛋白。 2. 驗(yàn)證 白家族在管狀 內(nèi) 質(zhì) 網(wǎng) 的 定 位 ； 確 認(rèn) 研究?jī)?nèi)容 預(yù)期目標(biāo) 年 3. 以線蟲為模式生物，利用建立的定量蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)方法，研究不同生理、病理?xiàng)l件下的線蟲線粒體蛋白的動(dòng)態(tài)變化； 初步探討定量脂質(zhì)組學(xué)技術(shù)方法及其應(yīng)用研究。 4. 通過細(xì)胞生物學(xué)和生物化學(xué)的手段研究新基因在自吞噬性溶酶體再生的作用；研究自吞噬性 溶酶體再生在細(xì)胞代謝和細(xì)胞程序性死亡中的作用；探討自吞噬性溶酶體生成在癌癥，神經(jīng)退行性疾病中的作用。 5. 研究 核孔蛋白的相互作用和核孔復(fù)合體裝配； 這個(gè)過程中是如何進(jìn)行時(shí)空上的調(diào)控的。我們還將側(cè)重于研究 在核膜重建過程中的蛋白質(zhì)相互作用及其在核膜重建過程中的功能；探討 核纖蛋白及其結(jié)合蛋白與核膜動(dòng)態(tài)變化的關(guān)系。 6. 進(jìn)一步研究 與 互作用的蛋白的功能意義；研究 體在細(xì)胞膜不同 區(qū)域的分布， 探索 體脂筏定位對(duì)于 過負(fù)染電鏡技術(shù)和冰凍電鏡技術(shù)等生物化學(xué)和生物物理技術(shù)研究研究 四種不同核酸狀態(tài)的結(jié)構(gòu)。 3. 揭示線蟲不同生理、病理?xiàng)l件下線粒體蛋白的動(dòng)態(tài)變化；初步建立線蟲線粒體定量脂質(zhì)組學(xué)方法。 4. 進(jìn)一步深入了解新基因在自吞噬性溶酶體再生的作用； 建立一種研究自吞噬 性溶酶體再生在神經(jīng)發(fā)育和 功能維持的動(dòng)物模型，用以深入研究高等動(dòng)物中自吞噬對(duì)神經(jīng)發(fā)育和功能維持的分子和細(xì)胞生物