申请人主要从事微生物的DNA复制和转录调控研究,近年来围绕阐明其核心的生物大分子相互作用机制问题开展了系统的工作,在重要微生物的DNA复制起始机理、关键复制酶的功能与调控、以及基因网络研究等方面取得了突出成绩①证实了T7单链DNA结合蛋白在偶联调控多个复制酶的功能中发挥关键作用;②鉴定了古菌复制起始蛋白的新功能及其与DNA聚合酶之间的分子偶联,发现了丝/苏氨酸蛋白激酶在DNA复制和转录中的调控作用;③建立了结核分枝杆菌基因网络研究平台,鉴定了主要DNA复制起始因子之间的相互作用。近三年来在PNAS、Genome Res、J Bacteriol、BMC Genomics、ABB等国际主流杂志上发表了11篇通讯作者论文。有关成果获《SciBX》和《Faculty of 1000 Biology》推荐和点评,并被《Nature China》作为研究亮点报道。
Mycobacterium tuberculosis;network;transcriptional regulation;Drug resistance;
本项目受资助后圆满完成了预期目标,取得了重要成果。在国际上率先构建完成了结核分枝杆菌的全局性基因转录调控网络和蛋白质相互作用网络,绘制了该病原菌重要调控因子如PhoP和mce1R参与的转录调控亚网络,提出了病原菌毒力调控新通路。发现和阐明了两个转录因子参与调控分枝杆菌中DNA损伤修复基因的表达并显著影响细菌对主要抗结核药物的抗性,通过晶体结构解析,进一步揭示了一个TetR广泛调控子与靶DNA相互作用的分子基础。在分枝杆菌中首次鉴定了第二信使分子的调控因子受体,发现和命名了一个TetR家族的LtmA转录因子,能直接响应c-di-GMP信号调控30多个脂代谢和运输基因的表达,影响细胞的通透性,最终调控分枝杆菌对异烟肼和利福平等主要抗结核药物的敏感性。发现和命名了一个DarR因子能直接响应c-di-AMP信号调控靶基因的表达,显著抑制细菌脂肪酸的合成,最终影响分枝杆菌的多种生理特性。此外,本研究基于构建的网络,发现了3个具有结核病诊断应用前景的新抗原和5个具有显著抑菌活性的小分子化合物。本项目成果大大加深了我们对结核分枝杆菌耐药性形成机理的认识,为进一步针对耐药型结核研发新型诊断方法和防治技术奠定了基础。项目研究成果共发表SCI论文25篇,获国家授权专利8项。培养博士研究生10名,硕士研究生8名。