973计划20xx年立项项目标书汇总(13篇

973计划20xx年立项项目标书汇总(13篇内容摘要：

ET1 酶活并偶联 H3K4 三甲基化与转录起始的分子机制；开展相关的 SET1 亚复合物结构研究，进一步探讨 SET1 复合物促使其催化能力由单甲基化向三甲基化转变的结构基础；鉴定并体外重构 SET1 核心复合物，以此为基础对该核心复合物进行结晶和晶体结构解析； 2) 研究 MOF 复合物催化 H4K16 乙酰化的结构基础及亚基切换改变 MOF 底物专一性的分子机制；在 已有工作的基础上，以蛋白结晶为目的进行 MOFMSL1v1和 MOFMSL1/2/3 的结构域相互作用分析，鉴定出可以结晶的亚复合物，以此进行相关结构解析，探讨 MOF 复合物底物专一性改变的分子基础； 3) 研究 JARID2 与 PRC2 复合物结合及拮抗 H3K27 甲基转移酶活力的分子机制；从结构的角度研究 EZH2 为什么单独不表现酶活，而与 SUZ12 或 EED 形成复合物后 EZH2 甲基转移酶活力被激活至上千倍以上。 开展 SUZ12 与 JARID2 肽段的复合物研究，探讨其 JARID2 对 PRC2 的调控作用，并以此为基础，与课题 4 合作 ，共同开展相关小分子药物抑制剂的筛选与开发； 4) 研究 DNA 主动去甲基化的机制及相关复合物的结构；研究 AID、 TET1 与甲基化 DNA 底物复合物的结构，研究其识别甲基化 DNA，并完成脱氨反应的机制。 研究 AID 与 MBD4 以及 GADD45a 等 DNA 修复蛋白的相互作用，完成相关复合物的结构研究，从而揭示 AID 介导的 DNA 主动去甲基化途径中各分子间的调控机制； 5) WICH 复合物的结构与功能； WICH 染色质重塑复合物亚基 WSTF 极可能参与了DNA 主动去甲基化途径中的染色质重塑步骤，我们计划研究 WSTF WAC 结构域和 ATP， H2AX 多肽等底物的复合物结构；研究 WSTF 的串联的读体结构域“ BAZWAKZPHDBromo”与组蛋白的多价态识别，以及对核小体底物的识别。 本课题的研究结果将通过与课题１和２的研究组的全面合作在生化水平和细胞水平等进行进一步的功能验证以确定结构预测的可靠性，并通过系统集成，建立具有国际一流水平的表观遗传调控蛋白结构信息平台。 得到的复合物结构将作为课题 4 中小分子化合物设计、筛选和优化的部分工作基础。 课题 4 新的 表观遗传调控蛋白质及相关复合物的三维结构和基于结构的小分子化合物的设计、筛选和优化 1) 重点解析在课题 1 和 2 研究的基础上新发现的重编程因子和特异调控胚胎干细胞向心肌细胞、肝细胞定向分化的表观遗传修饰酶（如我们新发现的 JMJD5及 PRC2 的新激活因子）及相关复合物的三维结构；解析控制常染色质和异染色质相互转换的调控蛋白 CHD1 及我们最近发现的 链接组蛋白 H1 与组蛋白H4N 端功能复合物的三维结构；除此以外，我们还将解析其他几个与干细胞分化和重编程相关的表观遗传调控蛋白及复合物（如 JMJD1A、 KAP RBP2与 PRC2 复合物）的三维结构； 2) 基于课题 3 和课题 4 中的蛋白三维结构信息，针对调控 H3K27 甲基化和 DNA甲基化的关键蛋白（如 AID 和 PRC2）设计小分子化合物、进行筛选和优化；针对参与定向分化的 H3K4 和 H3K9 甲基化调控蛋白设计小分子化合物、进行筛选和优化；针对调控 iPS 重编程的化合物如 VPA、 Vitamin C 的结构进行优化；验证小分子化合物在干细胞定向分化和细胞重编程中的功能。 本课题在与课题１和２的研究组全面合作的基础上，不仅将弄清新的表观遗传因子的三维结构还将整合以上三个课题的信息完成小分子化合物的设计、合成、筛选、优化以及在干细胞定向分化和重编程中的功能验证。 总之，本项目的四 个课题的研究内容各有 侧重 ，紧紧围绕与干细胞定向分化与重编程过程的相关蛋白的结构与功能这一核心问题，设计了环环相扣的总体研究内容，研究工作相互有机衔接，蛋白功能与三维结构紧密联系， 既突出重点，又相互促进。 课题 4 中的基于蛋白结构与功能的小分子化合物设计、筛选与优化为寻找一条通过非遗传操作手段来高效诱导干细胞定向分化和 iPS 重编程提供新的思路与技术手段。 项目名称： 不同组织与疾病来源的 iPS 多能性差异及其调控的分子机制研究 首席科学家： Miguel Esteban 中国科学院广州生物医药与健康研究 院 起止年限： 至 依托部门： 中国科学院 二、预期目标 总体目标： 基于对 iPS更能差异性的认识，研究其调控的分子机制，解决 iPS应用前存在的关键科学难题，为 iPS的临床应用奠定理论基础并提供新的技术方法。 本项目的完成可为影响我国人民健康的重大疾病的治疗提供理论基础和新的思路。 进一步提升我国在干细胞理论研究在国际科学界的地位。 在实际应用方面，可利用基础理论的研究结果，设计出治疗疾病的新方法。 本项目的完成也可为我国生物高技术产业化的发展提供理论指导，并产生社会效益和经济 效益。 由于 iPS与其它相关学科的密切关系， iPS的研究和发展还可指导和应用到其它学科，带动相关学科和相关生物医学研究领域的发展。 五年预期目标 : iPS细胞不同来源间的差异研究，绘制出不同来源人 iPS表观和转录水平全景图，为更全面了解和认识 iPS细胞提供基础。 iPS功能性差异的调控机制，并基于此机制推进促进项目其它领域发展。 iPS存在免疫原性问题，并对其进行深入研究，为其临床应用提供参考。 iPS细胞中的突变基因，为 iPS的临床应用克服关键的技术难题。 iPS方法、基因修复及造血分化技术的建立，探索 223。 地中海贫血等疾病的治疗提供新方案。 SCI收录论文 6080篇，力争在 SCI影响因子 20分以上的杂志上发表论文 2篇。 20项以上。 iPS重编程与免疫研究实验室，培养博士生 20人，硕士生 40人，建立一支优秀学术人才队伍。 ，促进国内外本领域交流，扩大本项目在研究领域影响，并及时发现项目进展过程中的问题、采用先进技术促成项目的完成。 三、研究方案 总体思路： 本研究将针对不同来源人 iPS细胞的异同这一中心问题，通过全基因组甲基化测序，转录本测序，组蛋白分析等技术，建立其在表观遗传和转录水平的全景数据库，通过分析比较，回答不同来源 iPS是否存在差异，这些差异与其来源组织是否有关系，并解释其可能的机理与意义；并关注解决重编程过程中免疫原性变化这一一直以来都被忽视的问题，通过对整个重编程包括诱导和分化过程中免疫原性变化的分析，全面的阐释这一问题，并对其机理进行探索；同时尝试解决疾病 iPS临床应用必须解决的突变基因定点修复问题，通过 SSO修复和锌指核酸酶技术探索修复 223。 地中海贫血疾病常见突变位点：并结合分析比较的结果，为将来 iPS技术临床应用必须解决的两个关键问题，如何安全高效获得 iPS和 iPS的高效定向分化，结合团队优势，分别探索建立安全高效的人 iPS技术和 iPS细胞向造血细胞的高效定向分化技术，为最终的临床治疗提供依据。 技术路线： 研究创新性： 1 通过不同来源人 iPS表观和转录水平的异同比较课题的开展，将首次利用高通量的测序技术建立不同来源人 iPS的表观和转录水平的全景数据库，为整个 iPS乃至干细胞领域的研究提供全面的数据参 考，同时根据比较分析发现的差异，寻找其产生和调控的机理，将可能为 iPS细胞的临床应用提供筛选标准。 2 首次明确提出并证实 iPS存在免疫原性并获得其发生的机制。 不同组织与疾病来源的 iPS细胞在重编程和再分化过程免疫原性全景分析不仅是实现 iPS细胞移植安全进入临床治疗阶段所必须解决的重大科学问题，也是目前国内外研究尚未涉及的领域，该方面的研究具有重大的理论创新意义和临床应用价值。 此外，基质微环境对 iPS细胞在重编程和再分化过程的影响以及免疫原性变化的作用同样是国内外 iPS细胞研究尚未涉及的领域，该方面的研究 不仅为 iPS细胞移植安全进入临床治疗阶段提供新思路和新方法，而且其理论方面的突破必将为肿瘤等重大疾病的发病基质和临床治疗提供新的理论依据。 3 通过对 SSO单链寡核苷酸介导的基因修复技术的探索，及分别用 SSO修复和锌指核酸酶技术建立 223。 地中海贫血疾病常见突变位点修复技术，首次提出使用安全性高的 SSO技术在 iPS细胞诱导过程中修复 iPS细胞的基因突变，为点突变的遗传疾病治疗提供新的治疗手段；并借助 iPS细胞诱导过程中表观遗传学的改变和iPS细胞的干细胞特性提高 SSO的修复效率和解决 SSO修复细胞后的增殖问题； 并为 223。 地中海贫血疾病的 iPS临床治疗提供基础。 4 结合 iPS细胞临床应用的关键问题：安全获得 iPS和高效定向分化，本课题将结合自身在 iPS技术方面的优势，改进并突破现有非病毒 iPS诱导体系，建立安全高效的人 iPS诱导技术；首次通过建立造血报告基因 iPS细胞，建立筛选诱导造血分化化合物和支撑细胞，利用全新的体系建立全新人 iPS造血分化技术。 研究特色： 国内外对于 iPS研究热点领域主要有以下几个方面：对 iPS机理的研究，细胞是通过怎样的过程，如何从成体细胞转变为 iPS细胞，这其中有哪些关键问题：对于 iPS技术改进的研究，包括更高效，更安全的重编程技术：对于 iPS应用的研究，主要是利用 iPS技术进行疾病模型研究，为将来的临床应用提供基础。 而针对不同来源 iPS同异和重编程过程中的免疫原性变化研究，这两个临床应用必须回答的问题，国际上并无系统研究的报道，申报团队在国内最早开始 iPS研究，并在免疫学和基因定点修复方面有非常强的实力，对此问题的深入研究将取得重要的突破性进展。 在开展不同来源 iPS表观和转录水平全景比较分析的同时，我们的研究从免疫学的角度对重编程过程中的免疫原性问题进行探索并建立新的理论体系。 一方面按照遗传信息流由 DNAmRNA蛋白质的顺序，从三个层面来研究表观遗传对 iPS细胞免疫原性改变的影响；另一方面根据机体生物行为整体性的特点，从环境的角度研究基质微环境对 iPS细胞在重编程和再分化过程的影响以及免疫原性变化的作用，并探索其具体调控机制。 国内外对基因修复的研究也非常广泛，我们将结合自身在 SSO技术方面的优势，把 iPS细胞作为 SSO的修复对象，借助 iPS细胞诱导过程中开放的染色质结构等表观遗传学状态的改变提高 SSO的修复效率，使 iPS细胞中点突变基因得到安全地修复，同时尝试利用国际上近 期报道较多的锌指核酸酶技术首次建立 223。 地中海贫血疾病常见突变位点的修复技术。 虽然国内外研究团队对 iPS安全性的改进一直在努力，但先有的非病毒诱导体系都存在效率非常低的问题，我们将结合自身在机理研究中的发现，优化组合，建立安全高效的人 iPS诱导方法，并通过建立一个全新的造血报告系统，筛选建立高效的人 iPS向造血细胞分化平台，为最终的临床应用提供基础。 可行性分析： 1 立项依据充分： 目前对于 iPS重编程的研究主要集中在如何高效建立重编程和重编程的机理上，虽然 iPS技术不断得到改进， iPS技术的安全性 也得到了很大的改善，小鼠iPS也通过四倍体实验证明了其与胚胎干细胞的相似性，但人 iPS细胞在走向临床应用之前，尚有一系列必须得到回答的问题仍未有答案，这就是通过不同方法、不同组织细胞甚至是不同疾病患者来源获得的人 iPS细胞，它们之间是否有区别，是否带有来源组织的表观遗传记忆。 它们与人胚胎干细胞是否真的非常相似。 它们在分化的时候是否因此会有区别。 这种差异性是如何调控的。 其确切的机制如何 ?对于以上问题的解答，将可能在 iPS重编程机制研究方面取得重要的突破，为其应用提供理论基础。 同时 iPS技术在应用到临床治疗之 前，有四个关键问题需要解决：一是 iPS进入机体会遭遇机体免疫系统对其的识别，即 iPS必然存在免疫原性的问题（这也是以往被领域内忽视而最近开始有学者关注的问题），该问题会大大影响未来iPS临床应用的效果；第二个关键问题是如何高效安全获得 iPS细胞，现有的技术仍然是高效与安全无法同时达到；第三个关键问题是得到 iPS细胞后，如何实现向所需细胞的高效定向诱导分化；另一个关键问题是疾病患者来源的 iPS在遗传基因方面存在的缺陷，在 iPS重编程过程中仍然存在，如何有效修复这种缺陷，使将来应用到体内的 iPS来源的细胞为正常 细胞，这对于 iPS的应用也极为关键。 2 具有良好的工作基础： 本课题的承担实验室包括中科院再生生物学重点实验室、医学免疫学国家重点实验室和医学分子生物学国家重点实验室，在国内最早开展 iPS研究，建立了成熟的人 iPS诱导体系，并已经建立多种组织和疾病来源的 iPS细胞株；具有非常完善的免疫学研究手段和数十年的免疫学研究经验；在国内最早开始基因定点修复研究，能够很好的支撑整个项目的顺利实施。 3 具有有意义的预实验结果： 1） 已经完成脐带来源 iPS细胞和 H9胚胎干细胞的转录本测序，通过比较分析发现一系 列差异基因，并发现这些差异基因很多可能与其组织来源相关。 2） 已经对整个造血系统不同类型细胞进行全面表观遗传分析，为本课题的开展提供有利的依据。 4 承担者具有完成项目的能力。