双分子光学成像技术对活细胞内PML核体三维动态结构和功能的研究

应用光学分子成像技术在活细胞内进行蛋白质相互作用的研究，是物理学技术与生命科学的渗透与结合，也是完全基因组功能和蛋白质研究的一个重要研究趋势。本课题针对蛋白质功能在活细胞内动态研究的需求，以活体内亚细胞结构与蛋白质相互作用三维动态研究为目标，以创新的FRET-FLIM成像系统和高分辨率的4Pi成像系统为核心技术，以重要的亚细胞结构PML核体形成与降解中的生命科学问题为切入点，结合定点突变、RNA干涉，在体内对SUMO两类家族在PML 核体形成与降解过程中的作用从时间、空间多角度比较研究，围绕本项目的关键科学问题- - 活细胞内PML核体形成与降解过程中的三维动态结构及SUMO化对PML核体形成的影响，系统开展光学分子成像技术、信息处理、细胞生物学与生物化学等方面的研究，建立活细胞内蛋白质功能的光学分子成像研究新体系，为蛋白质科学难题的解析与新知识的发现提供国际先进的研究手段。

本课题以创新的FRET-FLIM成像系统和高分辨率的4Pi成像系统为核心技术，以重要的亚细胞结构PML核体形成与降解中的生命科学问题为切入点，在活细胞中对SUMO两类家族在PML 核体形成与降解过程中的动力学行为从时间、空间多角度比较研究，围绕本项目的关键科学问题—活细胞内PML核体形成与降解过程中的三维动态结构及SUMO化对PML核体形成的影响。我们的研究结果揭示了PML与SUMO蛋白及RNF4的互作模式，不同细胞周期中PML蛋白的SUMO化修饰的变化，以及三氧化二砷对PML核体的降解作用及机制。项目进展顺利，基本达到预期研究目标。