2011CB910900-G亚细胞代谢调控及其相关老年痴呆症等疾病机理

赚客宝，知库宝QQ:58579744项目名称：亚细胞代谢调控及其相关老年痴呆症等疾病机理首席科学家：李伯良中国科学院上海生命科学研究院起止年限：2011.1至2015.8依托部门：中国科学院上海市科委

二、预期目标（一）总体目标本项目围绕亚细胞代谢调控过程蛋白质功能机制这一关键科学问题，主要研究细胞质膜的脂质代谢调控、线粒体的能量与自由基代谢调控、内质网蛋白质代谢调控及其关联的应激信号转导等过程的关键蛋白质功能机制，探讨亚细胞代谢调控紊乱在AD等疾病发生发展过程的作用机理，通过优势集成团队的通力合作，确保项目研究高质量实施，着重建立较完善的亚细胞代谢调控研究前沿性体系、取得相关前沿研究突破、揭示关键蛋白质的动态规律与功能机制、阐析亚细胞代谢调控的特异应激信号通路及其关键调控点、鉴定可用于筛选特异活性化合物的蛋白质等靶标系统、获得具有国际领先和拥有自主知识产权的研究成果，促进阐明重要生命活动的基本规律和向生物医学的转化应用，为蛋白质科学和脂质代谢、能量代谢、自由基代谢、信号转导等亚细胞代谢调控紧密关联领域的研究理论增添新内容，为AD等疾病的预防、诊治、药物等研究提供直接基础；同时显著提升我国亚细胞代谢调控研究的水平和影响力，使我国该领域有关研究跻身于国际前列。（二）五年预期目标1.完善构建细胞质膜的脂质代谢调控与功能结构域、线粒体的能量代谢调控与核质相互作用、线粒体自由基代谢调控与线粒体质量控制、内质网蛋白质代谢调控与应激信号通路等亚细胞代谢调控研究的前沿性体系，发展相应的创新技术方法和技术平台，促进基地建设。2.发现亚细胞代谢调控的多种关键蛋白质及其重要复合物组分、阐明相应的功能机制与动态规律、阐析紧密关联的信号转导通路及其重要调控点，特别注重发现新的重要功能蛋白质及其相应的功能机制、特异信号通路与关键调控点。3.揭示多种亚细胞代谢调控关键蛋白质及其重要复合物组分影响AD等疾病的机理，鉴定多种亚细胞代谢调控相关的蛋白质等靶标系统，促进构建适宜于高通量筛选的靶标系统和筛选具有特异活性的化合物。4.鉴定3-5种可供AD等疾病诊治、新药研究的重要靶标，申请10-15项有关新的功能蛋白质、新方法、新技术等发明专利，促进有自主知识产权新药的研发及产业化。5.发表论文50-80篇，其中在国际一流期刊（IF>10）发表论文5-10篇、在国际有影响力期刊发表论文20-30篇。6.培养国家杰出青年等高级研究人才2-3名、高级技术型人才2-3名、博士后10-15名、硕博生30-50人。

三、研究方案（一）学术思路蛋白质是细胞代谢及其调控的主要执行者。本项目围绕细胞质膜的脂质代谢调控、线粒体的能量与自由基代谢调控、内质网蛋白质代谢调控及其关联应激信号通路的关键蛋白质和亚细胞水平协调机制，阐析关键蛋白质及其复合物组分和作用方式及动态变化规律。应用现代生物学（包括生物化学、细胞生物学、生物物理学、和系统生物学等）技术，分析特异信号通路，研究亚细胞代谢的关键蛋白质动态变化及其对亚细胞代谢调控作用，揭示其与AD等疾病发生发展的内在关系，创建我国亚细胞代谢调控关键蛋白质功能研究的基础理论和技术体系。（二）技术途径本项目依据已有工作积累基础，设置四个紧密关联的亚细胞代谢调控研究课题，包括1）细胞质膜的脂质代谢调控与功能结构域、2）线粒体的能量代谢调控与核质相互作用、3）线粒体自由基代谢调控与线粒体质量控制、4）内质网蛋白质代谢调控与应激信号通路，针对拟解决关键科学问题、主要研究内容及目标的总体技术途径如下图。完善构建前沿性研究体系和发展相应的创新性技术方法完善构建前沿性研究体系和发展相应的创新性技术方法系统分析亚细胞代谢调控，研究关键蛋白质和应激信号通路的动态规律、关键调控点与功能机制，探讨APP加工、自由基产生与应激反应等相关的亚细胞代谢调控紊乱机制及其引起AD等疾病机理注重鉴定可用于筛选特异活性化合物的蛋白等靶标系统线粒体自由基代谢调控与线粒体质量控制促进阐明重要生命活动基本规律和向生物医学的转化应用，为蛋白质科学和细胞代谢调控领域的研究理论增添新内容，为AD等疾病的预防、诊治、药物等研究提供直接基础内质网蛋白质代谢调控与应激信号通路线粒体的能量代谢调控与核质相互作用细胞质膜的脂质代谢调控与功能结构域（三）创新性与特色细胞质膜的脂质代谢、线粒体的能量与自由基代谢、内质网蛋白质代谢等亚细胞代谢是细胞生命活动的重要事件，并与AD及糖尿病、动脉粥样硬化引起的冠心病、中风等代谢性疾病的发生发展紧密关联。蛋白质是亚细胞代谢及其调控的主要执行者，认识亚细胞代谢调控关键蛋白质的生化特性及其相互作用与功能机制等，将有助于阐析亚细胞代谢调控的规律、揭示AD等疾病机理，为相应药靶发现与新药研发提供实验基础和理论依据。本项目开展的亚细胞代谢调控及其相关AD等疾病机理研究，有以下显著特点与创新点。1.具有很强的亚细胞水平研究的整体性、关键科学问题与研究内容的连贯性。本项目将细胞质膜的脂质代谢、线粒体的能量与自由基代谢、内质网蛋白质代谢这几个细胞生命活动过程密不可分的亚细胞重要事件结合起来研究，既实现多学科研究的优势互补、有机整合，促进研究者关注他们所研究目标分子在其它亚细胞代谢调控过程所起的功能作用，又可从整体上理解亚细胞代谢与AD等疾病的病理发生发展之间的关系。2．致力于发现亚细胞代谢调控的关键蛋白质及其复合物组分。有关细胞质膜的脂质代谢、线粒体的能量与自由基代谢、内质网蛋白质代谢等亚细胞代谢调控，已成为国际前沿密切关注的重点领域研究，而鉴定这些亚细胞代谢过程所涉及的关键蛋白质及其复合物组分已成为前沿热点。本项目还同时研究它们对不同亚细胞代谢调控之间的关系和影响AD等疾病的机理，更有利于发现关键蛋白质的新功能和新的功能蛋白质。3．集中针对与AD等疾病紧密关联的转化应用。本项目关注转化应用研究，集中从亚细胞代谢调控关键蛋白质及其复合物组分鉴定与AD等疾病紧密关联的靶标系统，以期促进构建相应的小分子化合物筛选系统，为我国人口与健康事业作出贡献。（四）可行性分析本项目的研究方案切实可行，而且凝聚优秀的研究团队、有前期的扎实工作基础、良好的工作条件和环境保障本项目的顺利实施，一定能完成预期目标。（五）课题设置课题1：细胞质膜的脂质代谢调控与功能结构域研究目标：本课题相关的前期研究，已在细胞质膜的胆固醇动态变化及其对应的膜蛋白APP加工、细胞质膜的不对称性变化及其相关的脂质－膜蛋白受体相互作用与免疫细胞跨膜信号转导等前沿研究和建立电子显微三维重构图像处理技术等方面取得了积累性进展。进而，通过加强完善已构建的有关细胞质膜的脂质代谢研究体系和着重发展胆固醇、磷脂及其与膜蛋白相互作用等测定分析的配套技术方法，着重探索细胞质膜的胆固醇动态变化、磷脂类不对称分布变化这两方面前沿热点，以期发现细胞质膜的脂质代谢调控关键蛋白质及其复合物组分、揭示其生理病理功能机制和相关AD等疾病发生发展机理、鉴定相应的可用于规模性筛选的靶标系统，促进揭示相关AD等疾病机理与提供诊治、药物等研究基础。研究内容：1)细胞质膜胆固醇动态平衡和磷脂类不对称分布变化着重研究神经细胞包括神经元与胶质细胞、免疫细胞包括T细胞与单核/巨噬细胞及肝肠细胞等的细胞质膜之间的胆固醇和磷脂类动态变化。运用荧光标记物或特异探针等，在激光共聚焦显微镜下观察细胞质膜的胆固醇、磷脂类动态变化；采用生化与细胞生物学等技术方法分析细胞质膜及其微结构域如脂筏、Caveolae等的胆固醇、磷脂类的量变化、定位变化；发展光电联合显微技术，应用低温扫描透射电子显微三维重构图像处理技术，直接观察细胞质膜的微结构域如脂筏、Caveolae等在相关调控蛋白作用下的精细结构变化。2)细胞质膜胆固醇动态平衡和磷脂类不对称分布变化调控的关键蛋白质细胞质膜必需组分游离胆固醇的动态平衡，与多种细胞胆固醇代谢关键蛋白或酶如NPC、ACAT等密切相关。细胞质膜的内外层磷脂类不对称分布变化，主要由脂质内翻酶(Flippase)、外翻酶(Floppase)、双向转运酶(Scramblase)等膜蛋白来调控。利用上述相关技术方法，比较不同细胞、不同刺激条件下，这些重要蛋白质或酶对细胞质膜胆固醇动态平衡和磷脂类不对称分布变化调控的影响，重点研究具有调控作用的关键蛋白质及其复合物组分注重发现相关的新功能蛋白质。3)细胞质膜胆固醇动态平衡和磷脂类不对称分布变化调控关键蛋白质的功能机制越来越多的研究表明，细胞质膜的胆固醇动态平衡和磷脂类不对称分布变化调控，与膜蛋白酶活性、膜蛋白加工、膜蛋白受体跨膜信号转导等密切相关。利用分子生物学等技术方法分析，结合低温扫描透射电子显微三维重构技术的直接观察，以及构建基因敲除小鼠等，研究胆固醇、磷脂类与细胞质膜的膜蛋白相互作用变化，鉴定新的脂质结合蛋白质及其变化，探索细胞质膜的胆固醇和磷脂类的量变化、聚集变化或损伤更新变化（微结构域如脂筏、Caveolae形成）对膜蛋白APP的加工及其产生A、膜蛋白受体的跨膜信号转导等功能机制（包括合成、修饰、转运、定位、降解等）。4)细胞质膜胆固醇动态平衡和磷脂类不对称分布变化调控异常相关AD等疾病机理注重研究细胞质膜的胆固醇和磷脂类的量变化、定位变化或损伤更新变化（微结构域如脂筏、Caveolae形成）对膜蛋白APP的加工及其产生A、膜蛋白受体的跨膜信号转导等功能机制异常，紧密结合细胞质膜的脂质代谢调控关键蛋白质功能异常和其它细胞器如线粒体与内质网的代谢调控异常（如引起神经细胞的自由基、能量产物及钙离子浓度和关键蛋白质合成、修饰、转运、定位、降解等异常），揭示它们相互之间的影响及其引起AD等疾病的机理。5)鉴定AD等疾病发生发展相关的重要靶标系统基于上述对亚细胞代谢调控关键蛋白的生理病理功能机制研究的良好进展，重点鉴定AD等疾病发生发展相关的重要功能靶标，争取构建可用于规模性化合物筛选的靶标系统，以期促进筛选活性化合物、构效优化得到先导结构分子和相应新药研发等研究。经费比例：30%承担单位：中国科学院上海生命科学研究院、中国科学院生物物理研究所课题负责人：李伯良学术骨干：许琛琦、翟宇佳课题2：线粒体的能量代谢调控与核质相互作用研究目标：系统地研究细胞能量工厂—线粒体的组成蛋白质遗传突变，包括mtDNA基因编码的蛋白质和核基因编码的线粒体蛋白质组成的呼吸链复合物突变，及由此导致的线粒体能量代谢调控及其功能异常在AD发生发展过程的作用。阐明线粒体的能量代谢异常、离子动态变化和氧化应激（课题3）、ER应激通路（课题4）以及脂质代谢（课题1）之间的有机联系和调控网络，重点关注线粒体呼吸链功能紊乱导致的应激信号在细胞核和胞质其他亚细胞单元之间的交流，对于细胞在能量缺陷胁迫情况下的线粒体的生物生成（Biogenesis）、离子动态平衡控制和其他能量代偿过程也是一个研究重点。研究结果有望为AD等疾病的诊治和预防提供潜在靶标和分子标记。研究内容：1)AD等疾病发生发展过程的mtDNA基因损伤、突变图谱和易感遗传基础我们将采用mtDNA基因组序列测定分析和Real-timePCR技术，对AD患者的mtDNA基因突变、缺失、拷贝数变化以及所属进化过程中形成的遗传背景进行研究，采用长寿人群和一般人群作为对照，全面了解神经退行性疾病的mtDNA基因突变图谱和损伤情况，并对此导致线粒体呼吸链功能异常导致的能量缺陷进行探讨，在细胞层次上证实这些mtDNA编码蛋白质的异常改变和AD等疾病的发生发展之间的因果关系，从进化医学的角度理解AD等疾病的进化形成机理。2)核基因编码线粒体蛋白质的突变和功能异常在AD等疾病过程的作用机理已有证据说明呼吸链复合物I功能降低和某些神经退行性疾病如帕金森病(Parkinson’sdisease)有关，但呼吸链组分和AD关系不明了。本课题将集中对核基因编码的参与线粒体呼吸链复合物组分蛋白质编码基因突变进行功能筛选研究，并对其功能进行阐述。在细胞层次上以及多细胞生物果蝇上对突变体进行过度表达和正常基因的siRNA干扰，检测细胞的呼吸链功能、mtDNA复制和转录水平及其它亚细胞代谢调控指标，探索这些蛋白质功能异常导致的亚细胞代谢调控紊乱及其在AD等疾病发生和发展过程的作用机理。3)金属离子的代谢对细胞能量代谢的影响及与神经退行性疾病之间的关系金属离子是呼吸链发挥作用的关键部分。计划在果蝇中系统研究几种金属离子（铜、铁、锌、锰）的代谢途径，即研究调控这些离子代谢的蛋白质功能，例如离子转运蛋白家族ZnT以及ZIP的功能。通过这项研究寻找可能和金属离子代谢相关的基因，揭示它们在金属离子代谢过程的功能，以及探索它们与线粒体的能量和自由基代谢调控、细胞质膜的脂质代谢调控以及AD等疾病发生发展的关联性机制。4)线粒体和细胞核的核质互作、信号转导及其对AD等疾病的影响机制近期研究显示，核源性的转录因子如FOXO3a、STAT3或重要信号蛋白质如TERT蛋白等可在应激的情况下向线粒体的转运，并执行重要的功能。AD等疾病的发生过程是否有类似的重要蛋白质向线粒体异常转运及其功能是一个重点关注的内容。通过对相关AD等疾病模型病变组织分离得到线粒体进行蛋白质组学分析，发现一批疾病发生过程观察到的异位转运蛋白质，通过分子生物学手段阐明这些蛋白质异位转运对线粒体能量代谢调控的影响及在AD等疾病过程的潜在功能。同时，针对线粒体的氧化应激损伤时发出的信号如过量氧化自由基、Ca2+紊乱、ATP生成不足等，探讨细胞质膜、线粒体、细胞核、内质网等细胞器之间的信号转导及其在决定细胞命运过程的作用机理。经费比例：16%承担单位：中国科学院昆明动物研究所、清华大学课题负责人：姚永刚学术骨干：周兵课题3：线粒体自由基代谢调控与线粒体质量控制研究目标：线粒体代谢异常与AD等疾病密切相关。关于AD的成因主要有两种重要假说：解释家族性AD的淀粉样蛋白级联假说，以及能较好地解释散发性AD的线粒体级联假说；而自由基是线粒体级联假说中的核心因素。本课题将着重揭示线粒体自由基代谢及线粒体质量控制（包括线粒体运输、分裂和融合等）在AD等神经退行性疾病发生发展中的作用，并结合当前关于自由基作用分子机制的国际前沿，揭示氧化应激引起的蛋白氧化还原修饰在上述过程中的作用和分子机制。研究内容：1)线粒体自由基代谢调控的新基因及功能研究利用高通量的线虫自动分选系统COPASBIOSORT（ComplexObjectParametricAnalyzerandSorter），选择自由基特异荧光探针，使用线虫基因敲除库筛选线粒体中调控自由基产生的新基因，并深入研究其功能。我们前期工作发现调控一氧化氮代谢和蛋白亚硝基化修饰的关键蛋白GSNOR（S-nitrosoglutathionereductase）过表达导致学习记忆功能缺陷。本课题将利用已构建的脑组织特异GSNOR转基因鼠模型研究该调控在学习记忆生理过程和记忆损伤病理过程中的作用和新分子机制，为AD等学习记忆相关疾病的防治提供新思路和科学依据。2)线粒体运输和线粒体质量控制的分子机制研究报导A处理及Tau过磷酸化对线粒体动态运输都有抑制作用；而正常生理状态下，功能受损的神经元轴突线粒体（具有较低的膜电压）倾向于从神经末梢逆向运输回胞体进行降解或修复，具体机制有待进一步的研究。因此，本课题将以原代培养神经细胞为对象，阐明A对活性氧产生调控蛋白ROMO1以及线粒体降解调控关键蛋白BNIP3和PINK1的调控和作用分子机制；利用定点突变方法研究Tau过磷酸化对线粒体膜电压、自由基产生及线粒体运输的影响。3）线粒体分裂融合和自吞的动态机制线粒体的分裂融合和自吞噬是线粒体质量控制的重要方面，并受氧化应激调控。本课题将利用基因敲除和分子细胞生物学手段，结合低温电镜等手段研究线粒体融合和分裂的分子机制，分析融合素mitofusin和线粒体分裂蛋白Drp1在氧化应激条件下调控线粒体分裂和融合的动态变化和分子机制；揭示线粒体电压依赖性阴离子通道VDAC和线粒体降解调控关键蛋白质BNIP3等在氧化应激条件下调控线粒体自吞的分子机制。4）亚细胞代谢重要蛋白质的氧化还原修饰与功能调控蛋白氧化还原修饰是氧化应激造成蛋白质功能改变的重要分子机制，主要是氧化还原活性的小分子自由基通过对蛋白巯基的氧化还原修饰调控蛋白的构象、活性、稳定性、定位、组装等，从而影响蛋白质的功能。在本项目其它3个课题研究的亚细胞代谢关键蛋白功能的基础上，通过合作研究其氧化还原修饰变化及该修饰对其功能的调控，包括线粒体铁硫蛋白复合体、线粒体膜蛋白UCP2和VDAC、胆固醇代谢关键蛋白质或酶如ACAT与NPC等。5）线粒体的自由基代谢与AD等疾病发生发展的关系利用质谱定量高通量方法研究AD模型小鼠脑的内源蛋白质氧化还原修饰网络特征和随病程发展的动态变化，并进行生物信息学分析，揭示AD发展过程中氧化还原修饰调控的重要信号通路和关键蛋白质。同时，分析本项目其它课题中涉及自由基代谢失衡模型中蛋白氧化还原修饰变化(如：课题1中细胞质膜的脂质代谢异常导致的自由基代谢失衡，课题2中金属离子代谢失衡导致的自由基代谢失衡，课题4中内质网应激导致的自由基代谢失衡)。并将内源和外源研究结果结合起来，在蛋白水平揭示自由基代谢失衡与AD等疾病发生发展的关系。经费比例：31%承担单位：中国科学院生物物理研究所、南开大学、中国科学院上海生命科学研究院课题负责人：陈畅学术骨干：陈佺、康建胜课题4：内质网蛋白质代谢调控与应激信号通路研究目标：本课题以内质网应激信号与蛋白质代谢调控为研究对象，围绕相关的国际前沿研究，从分子、细胞和动物模型等层面，筛选并鉴定内质网应激信号与蛋白质代谢调控的关键蛋白质，探索内质网应激信号与蛋白质代谢调控的的新机制，寻找内质网应激、蛋白质代谢调控与细胞质膜的脂质代谢调控、线粒体的能量与自由基代谢调控的可能相互作用位点，阐明相应的分子过程、调控机制以及生物学功能，对内质网应激信号、蛋白质代谢调控及炎症反应与AD等疾病的相关性进行分析，揭示疾病发生发展的病理基础。研究内容：1)内质网应激信号通路的代谢调节机制在肝脏与胰岛细胞中，研究内源脂代谢产物与UPR关键信号蛋白IRE1所介导的UPR信号通路以及已知或未知的细胞应激及凋亡信号通路之间的相互交流，探讨这些信号通路的交互作用对相关代谢调控网络的影响，力图阐明IRE1参与糖、脂代谢平衡调节的分子基础。利用酵母双杂交系统，对与IRE1相互作用的蛋白分子进行筛选和鉴定；然后选取其中的1-2个重要蛋白，找到其果蝇中的同源蛋白，验证该蛋白分子与果蝇IRE1的相互作用，分析其对果蝇IRE1信号通路活性的调节作用及其分子机理。2)内质网应激信号转导调控相关蛋白质代谢的分子机制UPR通路的一个重要作用就是调节蛋白质降解相关的水解酶的表达，恢复细胞代谢的动态平衡。26S蛋白酶体和溶酶体是水解蛋白质的重要场所。研究内质网应激时细胞内溶酶体数量和形态的变化，揭示UPR对溶酶体蛋白酶的调控机制；研究ERAD相关水解酶cathepsinB、D和AEP的表达合功能，以及内质网应激的调节机制。3)内质网应激信号通路调节炎症反应的分子机制研究病毒感染如何诱导内质网应激反应以及相关的受体；研究内质网应激如何招募TRAF2到IRE1；研究TRAF2激活NF-B和JNK分子机制；寻找并研究TRAF2信号转导复合物的新的关键蛋白质；研究内质网应激时NF-B和JNK激活与下调的时空特性，以及决定细胞生与死的可能机制；研究病毒感染时,内质网蛋白质与线粒体蛋白质的相互作用。4)内质网应激诱导的溶酶体蛋白酶AEP在AD等疾病过程的作用机理建立AEP敲除FAD小鼠模型研究AEP对AD神经元死亡的影响。研究AEP是否参与了膜蛋白APP加工产生A的过程；是直接对A的剪切还是参与了、-secretase的活性加工；它剪切A的部位或者是剪切、-secretase的部位；它是否在细胞质膜、还是在A的产生或转运过程起作用；AEP的表达是否受A的影响；A调控AEP表达的分子机理；揭示内质网应激信号、溶酶体蛋白酶AEP、细胞质膜的脂质代谢、线粒体的能量代谢、自由基代谢等与AD等疾病过程的关系。5)内质网应激、蛋白质代谢调控及炎症对AD发生发展的影响利用果蝇模型，在机体水平上研究前述内质网应激信号通路的关键调节蛋白质对AD发生发展的影响。建立IRE1及其关键调节蛋白基因突变或过表达的果蝇模型，通过糖、脂代谢水平和AD相关生理学表型分析（包括寿命、运动能力、记忆力等），对内质网应激信号通路调节蛋白质在线粒体的能量代谢和AD发生发展过程的作用进行分析。并通过在果蝇体内表达人A42肽段建立果蝇AD模型，分析IRE1及其关键调节蛋白编码基因的突变或过表达是否能影响AD模型果蝇体内A的水平，是否能改善或加剧AD相关的生理学表型，从而判断内质网应激信号通路调节蛋白质对AD发生发展的干预效力。经费比例：23%承担单位：中国科学院上海生命科学研究院课题负责人：王琛学术骨干：刘勇、刘知学（六）各课题间相互关系本项目拟从亚细胞代谢调控过程蛋白质功能这一关键科学问题出发，着眼于亚细胞代谢关键蛋白质及其复合物的组成和动态变化规律、重要信号转导通路、生理功能、病理作用，系统研究亚细胞代谢调控关键蛋白质的动态变化及其对亚细胞代谢的调控作用，揭示其与AD等疾病发生发展的内在关系和在细胞生命活动过程的规律，为AD等疾病的预防、诊治、药物研究提供直接基础和理论依据。因此，本项目围绕亚细胞代谢调控前沿性研究拟设置紧密关联的4个课题：课题1，细胞质膜的脂质代谢调控与功能结构域；课题2，线粒体的能量代谢调控与核质相互作用；课题3，线粒体自由基代谢调控与线粒体质量控制；课题4，内质网蛋白质代谢调控与应激信号通路。本项目设置的这4个课题，围绕细胞质膜的脂质代谢调控、线粒体的能量与自由基代谢调控、内质网蛋白质代谢调控及其关联的特异应激信号通路等亚细胞代谢调控前沿性领域研究，优势互补形成完整的前沿领域研究体系。首先，这几方面代谢调控过程相互之间是密不可分并非独立进行，许多代谢产物、关键蛋白质可能在这几方面代谢调控过程都起重要作用；其次，这几方面亚细胞代谢调控紊乱，均可引起AD等疾病的发生发展。因此，本项目设置的这4个课题，针对前沿性热点的不同亚细胞代谢调控，相互独立、又紧密关联，重点揭示其关键蛋白质及其复合物组分的功能机制、特异应激信号通路的关键调控点与功能机制及其引起AD等疾病的机理，旨在通过整体协力实现总体目标。

四、年度计划研究内容预期目标第一年重要功能蛋白质及其复合物组分介导亚细胞代谢调控的动态变化研究亚细胞代谢调控过程的重要功能蛋白质及其复合物组成分析亚细胞代谢调控的关键点与关键蛋白质研究完善构建亚细胞代谢调控研究的各种前沿性体系和相应的技术方法。发现亚细胞代谢调控的重要功能蛋白质或重要复合物组分，发现新的重要功能蛋白质。发表研究论文3-5篇。第二年重要功能蛋白质及其复合物组分介导亚细胞代谢调控的动态变化研究亚细胞代谢调控过程的重要功能蛋白质及其复合物组成分析亚细胞代谢调控的关键点与关键蛋白质研究发现亚细胞代谢调控的重要功能蛋白质或重要复合物组分，发现新的重要功能蛋白质。阐明已发现亚细胞代谢调控重要功能蛋白质或重要复合物组分的功能机制与动态规律。发表研究论文10-15篇、培养博士后2-3名、硕博生6-10名。第三年重要功能蛋白质及其复合物组分介导亚细胞代谢调控的动态变化研究亚细胞代谢调控过程的重要功能蛋白质及其复合物组成研究亚细胞代谢调控的关键点与关键蛋白质研究发现亚细胞代谢调控的关键蛋白质及其重要复合物组分。阐析与亚细胞代谢调控关键蛋白质或重要复合物组分紧密关联的信号转导通路及其重要调控点。发表研究论文10-20篇、申请发明专利3-5项、培养博士后2-3名、硕博生6-10名。第四年亚细胞代谢调控过程的重要功能蛋白质及其复合物组成研究亚细胞代谢调控的关键点与关键蛋白质研究亚细胞代谢调控关键蛋白质的功能异常在疾病发生发展过程的作用机理研究发现亚细胞代谢调控特异信号通路与关键调控点。揭示亚细胞代谢调控关键蛋白质及其重要组分影响AD等疾病的机理。发表研究论文12-20篇、申请发明专利4-5项、培养博士后4-7名、硕博生6-10名。第五年亚细胞代谢调控的关键点与关键蛋白质研究亚细胞代谢调控关键蛋白质的功能异常在疾病发生发展过程的作用机理研究亚细胞代谢调控相关的关键蛋白质靶标系统研究揭示亚细胞代谢调控关键蛋白质及其重要组分影响AD等疾病的机理。鉴定3-5种可供AD等疾病诊治、新药研究的重要靶标。发表研究论文15-20篇、申请发明专利3-5项，培养博士后2-3名、硕博生6-10名，培养国家杰出青年等高级研究人才2-3名、高级技术型人才2-3名。

一、研究内容（一）拟解决关键科学问题本项目将围绕亚细胞代谢调控过程蛋白质功能这一关键科学问题开展研究，重点探讨亚细胞代谢调控的关键蛋白质及其作用方式、亚细胞代谢调控的应激信号通路及其关键蛋白质功能机制、亚细胞代谢调控及其关键蛋白质引起AD等疾病发生发展机理相关的主要科学问题，通过系统分析细胞质膜的脂质代谢调控、线粒体的能量与自由基代谢调控、内质网蛋白质代谢调控及其关联的应激信号通路等，研究其中的关键蛋白质和特异应激信号通路的动态规律、关键调控点与功能机制及其引起AD等疾病发生发展的机理。（二）主要研究内容本项目针对领域研究前沿，在已有的很好研究积累基础上，围绕细胞质膜的脂