项目名称： 基因组稳定性和细胞周期调控相关蛋白
起止年限：依托部门：质群的功能及作用机制研究
尹玉新 北京大学 2010年1月-2014年8月 教育部
首席科学家：
一、研究内容
（一）拟解决的关键科学问题
面对我国生命和健康科学的重大需求和癌症等重大疾病研究的挑战，结合我们前期的研究基础，本项目将围绕遗传物质稳定性这一中心课题，选择细胞周期调节的各个环节，从蛋白质群入手解决如下关键科学问题：
1. 蛋白质群在细胞生长分裂过程中细胞周期各个阶段的调控机制和相互作用。相关的信号传导通路在细胞增殖过程中如何维持遗传物质的稳定性。细胞异常增殖过程中相关蛋白质群的变化规律及其对细胞周期和基因组稳定性的影响。
2. PTEN在有丝分裂过程中调节蛋白质群的机制。抑癌基因PTEN与p53通路之间的蛋白质网络群的联系。细胞增殖和凋亡的分子调控机制，Hippo信号通路及微管结合蛋白在其中发挥的作用。
（二）主要研究内容
1. 研究真核细胞DNA复制及检验点维持遗传物质稳定性的机理，确定DNA复制起始蛋白Sap1的相互作用蛋白及阐明它们的生化功能；大规模确定新的DNA复制蛋白；阐明Dna2维持DNA复制叉稳定的机理以及Cds1-Dna2的检验点通路，揭示检验点在维持遗传物质稳定性中的作用；从G1、S期细胞中鉴定新的受GSK-3β调控的基因或蛋白质群，并挑选适当的功能基因或蛋白，在细胞水平和整体水平（动物模型）分析、验证，且探讨其机制及意义。
2. 检测有丝分裂期间PTEN及其调控的蛋白质群的作用机制，鉴定更多PTEN调节的与有丝分裂相关的蛋白质群；检测PTEN与这些蛋白质群的物理性相互作用；通过基因敲除小鼠模型和转基因小鼠模型评价有丝分裂破坏与肿瘤发生的关系；深入探讨PTEN与p53调节的蛋白质群之间的分子网络。
3. 以癌症和衰老模型为主要研究对象，对前期已鉴定出的，与癌症发生或转移及衰老密切相关蛋白进行生物学功能及蛋白质糖基化修饰研究，探究其相互作用和信号转导途径，从蛋白质水平上揭示肿瘤或衰老细胞增殖异常的分子机制。研究调控细胞周期G1和M期的新蛋白Mig-2，通过对其所调节蛋白质群的相互作用研究，揭示其调控细胞周期和肿瘤侵袭性生长的分子机制。
4. 筛选Hippo通路上游调节蛋白及下游靶基因，探索该通路已知蛋白之间的动态互作及通路激活机制，检测Hippo通路核心蛋白调控细胞增殖与凋亡，进而影响基因组稳定性的分子机制；探索Hippo信号通路与PTEN以及Rassf、EB1和CYLD等微管结合蛋白之间的关系，解析上述各蛋白协同或独立调控细胞增殖与凋亡、影响基因组稳定性的分子机理。
二、预期目标
（一）总体目标
瞄准国家战略需求和国际肿瘤相关科学研究前沿，从与遗传物质稳定性相关蛋白质群这一关键科学问题出发，在细胞周期的各个环节探讨相关蛋白质群的分子调控机制以及相互作用网络。在此基础上，鉴定一批新的与细胞正常、异常增殖调控相关的蛋白质群，建立全细胞水平的细胞周期相关蛋白质数据库；确定一些与维持遗传物质稳定性相关的关键蛋白质群的结构、功能、相互作用和一些重要靶蛋白的动态调控机制，并研究它们的信号调控网络。此外，还将探索一些与细胞周期失调后决定细胞命运的信号通路调控细胞增殖和凋亡的分子机制。通过本课题的实施将使我国在细胞周期调控相关蛋白研究的相关领域达到或领先国际水平。同时，以本项目的实施为契机, 促进蛋白质组学、生物学、医学、生物信息学等多学科研究的衔接和集成，培养一批交叉学科新型研究队伍。
（二）五年目标
1. 确定DNA复制起始蛋白Sap1的相互作用蛋白及阐明它们的生化功能；大规模确定新的DNA复制蛋白；阐明Dna2维持DNA复制叉稳定的机理以及Cds1-Dna2的检验点通路，揭示检验点在维持遗传物质稳定性中的作用。鉴定G1、S期细胞中新的受GSK-3β调控的基因或蛋白质群及其机制和意义。
2. 评价PTEN及其调控的蛋白质群在控制有丝分裂中的作用并且探讨PTEN对这些蛋白质群的表达调控和物理相互作用，鉴定更多与有丝分裂调控相关的蛋白质群。揭示抑癌基因PTEN与p53之间的分子网络，为临床诊断和化疗提供理论基础。
3. 揭示蛋白质群在肿瘤发生和转移及衰老中的生物学功能，着重研究调控细胞周期的新蛋白Mig-2的信号传导通路，通过对其所调节的蛋白质群的研究，揭示其调控细胞周期的分子机制。通过稳定同位素标记建立细胞核蛋白质动态表达分析鉴定的实验方法，并由此获得新的标志蛋白；针对所发现的新的相互作用蛋白，验证其与靶蛋白的相互关系并确定其生物功能并鉴定出关键核蛋白质修饰类型与可用于新药开发的重要靶标，并探讨其在肿瘤治疗、延缓衰老和保护细胞方面应用的可能性。
4. 阐明Hippo通路各组成分子间相互作用机制，鉴定新的靶蛋白及其在Hippo通路中的作用；鉴定Hippo通路上游分子和分析通路激活机制；揭示Hippo信号通路核心分子对基因组稳定性的调控机制；分析CYLD和EB1等微管结合蛋白调节细胞增殖与凋亡的分子机制；探讨Hippo信号通路与微管结合蛋白质群的关系及其在调控细胞分裂和诱发凋亡中的作用。
5. 取得具有国际影响的原创性成果，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15-20篇，培养一批从事肿瘤基础研究和转化医学的交叉学科人才。