|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИСТИНА ИНХС РАН |
||
Изучение РНК метилтрансфераз мыши METTL15 и TRMT2BНИР
Study of murine RNA methyltransferases METTL15 and TRMT2B
- Руководитель НИР: Сергиев П.В.
- Ответственные исполнители: Аверина О.А., Лаптев И.Г., Марьясина С.С., Швецова Е.Т.
- Участники НИР: Григорьева О.О., Дементьева М.А., Емельянова М.А., Занина А.А., Калабушев С.Н., Пермяков О.А., Чечекина О.Г.
- Подразделение: Научно-исследовательский институт физико-химической биологии имени А.Н.Белозерского
- Срок исполнения: 1 января 2019 г. - 31 декабря 2021 г.
- Номер договора (контракта, соглашения): 19-14-00043
- Номер ЦИТИС: АААА-А19-119110690048-2
- Тип: Фундаментальная
- Приоритетное направление научных исследований: Структура и функции биологических макромолекул и макромолекулярных комплексов. Биокатализ.
- ПН России: Науки о жизни
- Направление технологического прорыва России: Медицинские технологии и лекарственные средства
- Критическая технология России: Геномные, протеомные и постгеномные технологии
-
Рубрики ГРНТИ:
- 34.15.15 Пространственная структура и свойства биополимеров
- 34.15.23 Молекулярная генетика
- 34.15.25 Молекулярная биология гена
- 34.15.27 Генетическая инженерия
- 34.15.29 Молекулярная эволюция
- 34.15.39 Молекулярная биоэнергетика
-
Ключевые слова:
функциональная геномика, трансляция, рибосома, рнк, биосинтез белка, трнк, метилтрансфераза
functional genomics, trna, rna, methyltransferase, translation, ribosome, protein biosynthesis -
Описание:
Одна из основных задач фундаментальных исследований в биологии – выяснение функции генов, роль которых пока неизвестна. В данном проекте планируется выяснить роль генов METTL15 и TRMT2B, консервативных у млекопитающих. Мы планируем провести тестирование гипотезы о функции выбранных генов млекопитающих с помощью их инактивации и проверки фенотипа полученных мутантных клеточных линий и мышей.
-
Abstract:
One of the main goals of basic research in biology is to determine the function of genes, whose role is not yet known. In this project, it is planned to clarify the role of the METTL15 and TRMT2B genes, which are conserved in mammals. We will inactivate these genes in mouse cell lines and live animals and explore the phenotype of mutants.
-
Планируемые результаты:
Результатами выполнения проекта будет определение функции белков METTL15 и TRMT2B, функция которых в настоящее время неизвестна.
-
Научный задел:
У нашего коллектива есть задел в области изучения трансляции и, особенно, модификации компонентов аппарата биосинтеза белка. Изучение структурно-функциональных особенностей работы рибосомы ведется коллективом исполнителей более 15 лет. Нами было идентифицировано 6 генов, отвечающих за модификацию РНК в бактериях1-6. Хорошо отработана методологическая база поиска генов РНК-модифицирующих ферментов и изучения функциональной роли модификации РНК7-12. В лаборатории успешно велись исследования влияния компонентов рибосомы на трансляцию, а также на протеом клетки. Среди разработанных оригинальных методов изучения аппарата трансляции можно выделить системную методологию изучения функциональной роли модификаций рРНК в регуляции экспрессии генов, оригинальные репортерные конструкции с внутренним стандартом, не требующие дополнительных реактивов и адаптированные к автоматизации трансформации клеток бактерий и измерения13-15. Разработанная методика аффинного выделения рибосом16-17 получила мировое признание и активно используется зарубежными лабораториями. Наш коллектив разработал оригинальную методику мониторинга наличия модифицированных нуклеотидов m6A в РНК18. Наше понимание роли модификации РНК в клетках стало основой нескольких обзорных статей19-21. Наша научная группа успешно применяет технологию CRISPR/Cas9 для редактирования генома клеточных линий и мышей. Мы владеем методами создания гибридных белков с аффинными довесками в клетках млекопитающих и мышах для выделения белков и изучения их интерактомов. Мы также владеем методом изучения эффективности работы макромолекулярных комплексов дыхательной цепи по скорости поглощения кислорода22. Все вышеизложенное позволяет надеяться, что научный задел и опыт работы нашей группы будет способствовать успешному выполнению данного проекта.
- Добавил в систему: Сергиев Петр Владимирович
Источник финансирования НИР
| грант РНФ |
Этапы НИР
| # | Сроки | Название |
| 1 | 1 января 2019 г.-31 декабря 2019 г. | Изучение РНК метилтрансфераз мыши METTL15 и TRMT2B |
| Результаты этапа: 1. TRMT2B не совыделяется со своими субстратами. По-видимому, время существования фермент-субстратного комплекса мало. В состав комплекса с METTL15 входит 12S рРНК и почти полный набор белков малой субчастицы митохондриальной рибосомы кроме mS37. В комплексе снижено количество mS38 и mS39, и присутствует фактор сборки RBFA. 2. Инактивация гена Trmt2B не влияет на количество митохондрий, митохондриальной рРНК, эффективность биосинтеза белка миторибосомами, но снижает эффективность работы комплексов I, III и IV дыхательной цепи. Инактивация гена Mettl15 не влияет на количество митохондрий, митохондриальной рРНК, эффективность биосинтеза белка миторибосомами, и работу комплексов I, III и IV дыхательной цепи. При инактивации гена Mettl15 белок RBFA остается связанным с рибосомой. Экспрессия каталитически неактивного мутанта Mettl15 снижает степень ассоциации субчастиц миторибосомы. 3. Инактивация гена Mettl15 снижает мышечную силу и выносливость мышей. | ||
| 2 | 1 января 2020 г.-31 декабря 2020 г. | Изучение РНК метилтрансфераз мыши METTL15 и TRMT2B |
| Результаты этапа: 1. В результате выполнения проекта в 2020 году доказано, что эктопическая экспрессия генов метилтрансфераз METTL15 и TRMT2B в клетках, нокаутных по соответствующим генам, восстанавливает модификацию нуклеотидов m4C839 и m5U429 12S митохондриальной рРНК, соответственно. Следовательно, отсутствие модификации в нокаутных клетках было связано именно с инактивацией целевых генов, а не с возможным разрезанием нецелевых участков. 2. В результате выполнения проекта в 2020 году доказано, что митохондриальные тРНК, Т-петля которых начинается на UU, за исключением серин-специфичных тРНК являются субстратами TRMT2B. Митохондриальная тРНКSer(UCA) модифицируется частично, а тРНКSer(AGC) не метилируется. Митохондриальные тРНК, Т-петля которых начинается на UC или не содержит U54, а также цитоплазматические тРНК не метилируются TRMT2B. 3. В результате выполнения проекта в 2020 году с помощью системы CRISPR/Cas9 созданы линии мышей с инактивирующими аллельными вариантами гена METTL15. | ||
| 3 | 1 января 2021 г.-31 декабря 2021 г. | Изучение РНК метилтрансфераз мыши METTL15 и TRMT2B |
| Результаты этапа: | ||
Прикрепленные к НИР результаты
Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".