2012CB910500-G-植物表观遗传机制与重要调控蛋白质的功能和结构研究(2)

一、关键科学问题及研究内容

1、拟解决的关键科学问题：

表观遗传学与人类重大疾病的产生机理与防治以及农业生产密切相关，已成为生命科学研究的重要前沿和新的增长点。本项目瞄准这一科学前沿，以模式植物拟南芥和水稻为材料，深入研究表观遗传密码的核心内容：组蛋白甲基化修饰重要调控蛋白质的功能和结构以及相互作用网络。拟解决的关键科学问题是：影响组蛋白甲基化修饰建立和继承的重要调控蛋白质的功能是什么？这些蛋白质及蛋白复合体发挥功能的分子基础是什么？它们之间如何协调作用？组蛋白甲基化修饰如何在细胞分裂过程中继承和传递？

2、主要研究内容：

双子叶拟南芥和单子叶水稻虽同为模式植物，但开花和生殖发育过程有很大区别，同源基因发挥的生理功能也存在差异，因此我们选择两种模式植物材料开展研究，具体研究内容如下：

课题1 组蛋白甲基化修饰重要调控蛋白质的功能鉴定

重点研究拟南芥和水稻组蛋白甲基转移酶（甲基化建立）、甲基阅读蛋白（识别）及组蛋白变体、核小体组装蛋白和染色质重塑蛋白（传递与继承）的体内、体外功能，阐明上述表观遗传重要调控蛋白质发挥生理功能的分子机制。根据项目组成员已有的工作基础，选择经过遗传分析证明具有重要生理调节功能的蛋白质开展研究，主要内容包括：

（1）研究SET结构域蛋白（SDG2、SDG25和SDG701， SDG8、SDG26和SDG725， KYP和SDG714，CLF）的组蛋白甲基转移酶活性、底物以及甲基化修饰位点的特异性；组蛋白甲基阅读蛋白（LHP1、MRG等）对不同修饰组蛋白的识别与结合活性。

（2）研究核小体组装蛋白（组蛋白H2A-H2B的分子伴侣NAP1、NRP，H3-H4的分子伴侣CAF1、ASF1、HIRA）在核小体组装/去组装过程中，染色质重塑蛋白(INO80、ISWI)在染色质重塑过程中，对组蛋白修饰及组蛋白变体（H2A/H2A.Z,H3.1/H3.3）的选择，分析组蛋白甲基转移酶、甲基阅读蛋白、核小体组装蛋白、染色质重塑

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