发布时间 : 星期四 文章2012CB910100-G-代谢相关蛋白质修饰在肿瘤发生发展过程中的作用及机制更新完毕开始阅读
二、预期目标
总体目标
从代谢相关蛋白质修饰的发生、调节和动态相互作用机制及其生理病理意义这一核心科学问题出发,构建高通量蛋白组学方法、系统地挖掘与代谢密切相关的蛋白质乙酰、磷酸化、羟基化及甲基化修饰酶类及其靶蛋白的蛋白质组学、系统生物学和生物信息学内涵；用遗传和生物化学方法鉴定一批新的蛋白质乙酰化修饰酶类, 用代谢组学方法比较乙酰化修饰酶类在生理及病理条件下蛋白组水平的变化及因此引起的代谢酶乙酰化修饰变化和细胞代谢组变化；建立全细胞水平的蛋白质羟基化修饰靶蛋白数据库 并确定一些关键羟基化蛋白质的动态调控机制, 并研究它们的信号调控网络；以机理研究为根据，通过结构生物学方法系统研究蛋白修饰酶HAT、SIRT和双加氧酶的结构，以及修饰酶与代谢中间物和修饰酶底物组成的复合体的分子结构，利用结构信息，结合生物化学，生物物理学及细胞生物学的方法，通过改变相关蛋白质以及它的整个复合体在此的作用位点的结构来验证其生物学功能，为治疗修饰酶相关疾病提供小分子药物设计和优化的结构模板，为修饰酶相关的癌症等疾病的治疗提供新的途径, 确定并优化可以调节代谢酶乙酰化活性的小分子药物先导化合物。 通过本课题的实施使我国在代谢与肿瘤发生研究的相关领域保持来之不易的国际领先地位；力争使我国在该方向的转化医学研究和开发具有自主知识产权的抗癌新药重大需求方面有所突破。最后,以本项目的实施为契机, 促进国内蛋白质组学、代谢组学、生物化与分子生物学、 结构生物学以及生物信息学的衔接和交叉集成, 使参与课题的年轻骨干成
员成为国内相关研究的领军人才，使参与单位成为国内开展代谢与肿瘤研究的基地，同时培养一批交叉学科人才。
五年目标
系统鉴定参与各个代谢酶乙酰化的修饰酶，主要研究糖酵解通路和三羧酸循环通路中各个代谢酶的乙酰化修饰酶。阐明乙酰化酶和去乙酰化酶对于各个代谢酶生化性质的调控机理。阐明乙酰化酶和去乙酰化酶对于各个代谢中间物的调控后果。明确乙酰化修饰与已知磷酸化等修饰之间对代谢调控的相互关系。
1. 初步建立乙酰化调控代谢酶的网络系统
2. 明确翻译后修饰对代谢物的调控系统
系统研究代谢酶翻译后修饰改变对细胞代谢物的调控作用。用代谢组学方法研究单个及多个代谢酶翻译后修饰改变对细胞代谢物及代谢流（metabolic flux）的影响，重点研究如何通过调节代谢酶的乙酰化水平调节糖酵解通路与三羧酸循环通路的相对代谢流。寻找抑制Warburg effect进而抑制肿瘤生长的方法。
3. 建立代谢物影响表观遗传及信号通路的调控网络
明确细胞内?KG及其结构类似代谢物浓度对于组蛋白甲基化水平和DNA甲基
化水平的调控机理。重点明确包括延胡索酸（fumarate）、琥珀酸（Succinate）、苹果酸（malate）以及2－hydroxylglutarate等?KG结构类似代谢物对于组蛋白甲基化水平和DNA甲基化水平的调控机理。阐明5－10个因组蛋白甲基化水平或DNA甲基化水平改变导致的下游基因表达改变及其病理生理效应。系统寻找细胞内活性受?KG及其结构类似代谢物浓度调控的脯铵酸羟基化酶。建立蛋白质羟基化的蛋白组学分析方法，用蛋白修饰组学方法鉴定全细胞水平羟基化修饰的蛋白质底物。阐明5－10个羟基化修饰的底物蛋白在?酮戊二酸及其结构类似代谢物浓度改变时导致的信号通路改变及生理病理效应。
4. 解析3－5个代谢相关蛋白修饰调控酶的晶体结构，设计并优化
5－10个可以调节代谢或抑制代谢相关肿瘤发生信号通路的药物先导小分子化合物
根据乙酰化修饰调控酶对于调控代谢酶活力及代谢中间物的重要性以及根据双 加氧酶对于调控下游基因的重要性，有选择性的解析3－5个代谢酶相关的乙酰化修饰酶的晶体结构。基于具有生理或临床意义的候选的修饰酶,结合修饰酶的结构特点，发现或合成能干预其活性的小分子化合物，就其药理效应开展在细胞甚至整体水平的深入研究并优化其结构与功效。争取对每一种候选的修饰酶发现 3 种以上的先导小分子化合物。
5. 取得具有国际影响的原创性成果并力争实现转化突破
在国际重要学术刊物上发表高水平论文 50 篇以上。其中,在影响因子大于 10 的刊物发表 10 篇以上，在代谢与肿瘤研究取得国际领先地位。申请8－15项与本项目成果直接相关的发明专利，并有1－2项实现初步转化。
6. 培养一批国内从事代谢调控及蛋白质修饰研究的交叉学科人
才，使其中部分人才具有一定国际知名度。