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ribosome profiling Reveals Genome-wide Cellular Translational Regulation upon Heat Stress in Escherichia coli

Genomics, Proteomics & Bioinformatics 2017年第5期15卷 324-330页

作者： yanqing zhang zhengtao xiao qin zou jianhuo fang qifan wang xuerui yang ning gao MOE Key Laboratory of Protein Sciences Beij'ing Advanced Innovation Center for Structural BiologyTsinghua—Peking Center for Lt Sciences School 0f LIfe SciencesTsinghua University.Beijing 100084 China MOE Key Laboratory of Bioinformatics.Tsinghua-Peking Joint Center for ife Sciences.Center for Synthetic and Systems Biology School of Lire SciencesTsinghua University Beijing 100084China State Key Laboratory ofMembrane Biology Peking—Tsinghua Centerfor Lire Sciences.School of Life Sciences.Peking University Beijing 100871Chin

Heat shock response is a classical stress-induced regulatory system in bacteria, character- ized by extensive transcriptional reprogramming. To compare the impact of heat stress on the tran- scriptome and translatome in Escherich＆ coli, we conducted ribosome profiling in parallel with RNA-Seq to investigate the alterations in transcription and translation efficiency when E. coli cells were exposed to a mild heat stress （from 30 ~C to 45 ~C）. While general changes in ribosome foot- prints correlate with the changes of mRNA transcripts upon heat stress, a number of genes show differential changes at the transcription and translation levels. Translation efficiency of a few genes that are related to environment stimulus response is up-regulated, and in contrast, some genes func- tioning in mRNA translation and amino acid biosynthesis are down-regulated at the translation level in response to heat stress. Moreover, our ribosome occupancy data suggest that in generalribosomes accumulate remarkably in the starting regions of ORFs upon heat stress. This study pro- vides additional insights into bacterial gene expression in response to heat stress, and suggests the presence of stress-induced but yet-to-be characterized cellular regulatory mechanisms of gene expression at translation level.

关键词： ribosome profiling Translation regulation RNA-Seq Heat shock response Transcription regulation

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SmProt: A Reliable Repository with Comprehensive Annotation of Small Proteins Identified from ribosome profiling

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Genomics, Proteomics & Bioinformatics 2021年第4期19卷 602-610页

作者： Yanyan Li Honghong Zhou Xiaomin Chen Yu Zheng Quan Kang Di Hao Lili Zhang Tingrui Song Huaxia Luo Yajing Hao Runsheng Chen Peng Zhang Shunmin He College of Life Sciences University of Chinese Academy of Sciences.Beijing 100049China Key Laboratory of RNA Biology Center for Big Data Research in HealthInstitute of BiophysicsChinese Academy of Sciences.Beijing 100101China University of Chinese Academy of Sciences.Beijing 100049 China Department of Cellular and Molecular Medicine University of California.San DiegoLa JollaCA 92093USA Guangdong Geneway Decoding Bio-Tech Co.Ltd Foshan 528316.China

Small proteins specifically refer to proteins consisting of less than 100 amino acids translated from small open reading frames(s ORFs),which were usually missed in previous genome *** significance of small proteins has been revealed in current years,along with the discovery of their diverse ***,systematic annotation of small proteins is still *** Prot was specially developed to provide valuable information on small proteins for scientific *** we present the update of Sm Prot,which emphasizes reliability of translated s ORFs,genetic variants in translated s ORFs,disease-specific s ORF translation events or sequences,and remarkably increased data *** components such as non-ATG translation initiation,function,and new sources are also *** Prot incorporated638,958 unique small proteins curated from 3,165,229 primary records,which were computationally predicted from 419 ribosome profiling(Ribo-seq)datasets or collected from literature and other sources from 370 cell lines or tissues in 8 species(Homo sapiens,Mus musculus,Rattus norvegicus,Drosophila melanogaster,Danio rerio,Saccharomyces cerevisiae,Caenorhabditis elegans,and Escherichia coli).In addition,small protein families identified from human microbiomes were also *** datasets in Sm Prot are free to access,and available for browse,search,and bulk downloads at http://***/SmProt/.

关键词： ribosome profiling Small open reading frame Upstream open reading frame Variants Disease

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利用ribosome profiling技术探索miR-17～92对浆细胞分化的调控

利用Ribosome Profiling技术探索miR-17～92对浆细胞分化的调控

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作者：谢军厦门大学

学位级别：硕士

浆细胞是机体内分泌抗体的一类免疫细胞,由活化的B细胞分化而成,是体液免疫的基础。B细胞活化、增殖以及最终分化为浆细胞涉及多重调控途径。厘清浆细胞分化调控的细胞分子机制对疫苗的开发以及自身免疫性疾病的治疗具有重要意义。近年... 详细信息

浆细胞是机体内分泌抗体的一类免疫细胞,由活化的B细胞分化而成,是体液免疫的基础。B细胞活化、增殖以及最终分化为浆细胞涉及多重调控途径。厘清浆细胞分化调控的细胞分子机制对疫苗的开发以及自身免疫性疾病的治疗具有重要意义。近年来研究表明,microRNA参与多种免疫细胞功能的调控。其中miR-17～92家族在调节B细胞发育以及中枢耐受方面发挥重要作用,但在浆细胞分化过程中miR-17～92家族是否参与调控尚无报道。本文研究发现在体内和体外条件下B细胞中缺失miR-17～92家族会导致浆细胞的严重减少,并且影响B细胞的分裂增殖。基于miR-17～92家族在B细胞中主要在翻译水平上调控靶基因的表达,我们借助于ribosome profiling技术收集被核糖体保护的mRNA片段,结合高通量测序以及生物信息学分析手段,发现代谢相关分子在miR-17～92家族缺失的B细胞中明显表达失调。这些结果表明,miR-17～92家族可能通过调节代谢相关通路从而调控B细胞的分裂增殖以及浆细胞分化。

关键词： miR-17~92 浆细胞分化 ribosome profiling

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通过ribosome profiling和代谢标记的方法研究神经细胞亚细胞结构的蛋白合成

通过ribosome profiling和代谢标记的方法研究神经细胞亚细胞结构...

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第十届全国化学生物学学术会议

作者：袁锋王鹏冲邹鹏北京大学化学学院清华-北大生命科学联合中心

许多生命过程与蛋白质的合成有密切关系,例如已报导的长时程记忆的形成就十分依赖蛋白质合成,而研究某些特定亚细胞定位的蛋白质组可以反映蛋白质的功能以及生命过程的机制。为了研究此类问题,我们拟用APEX结合ribosome profiling或BON... 详细信息

许多生命过程与蛋白质的合成有密切关系,例如已报导的长时程记忆的形成就十分依赖蛋白质合成,而研究某些特定亚细胞定位的蛋白质组可以反映蛋白质的功能以及生命过程的机制。为了研究此类问题,我们拟用APEX结合ribosome profiling或BONCAT代谢标记的方法来实现对神经细胞特定位点新合成的蛋白质组的研究。APEX技术可以实现活细胞内特定亚细胞结构的蛋白标记,使其周围蛋白带上生物素标记,再结合ribosomes profiling的方法,使亚细胞定位的核糖体被标记,富集这些核糖体就能的得到mRNA信息。而BONCAT可以使一段时间内新合成的蛋白被标记和富集,在时间尺度上更有优势。在不易分离且结构特殊的神经细胞中,我们尝试用这两种方法来研究突触等结构中的蛋白表达。

关键词： APEX ribosome profiling BONCAT 神经细胞

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Non-conventional peptides in plants:From gene regulation to crop improvement

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The Crop Journal 2023年第2期11卷 323-331页

作者： Huan Chen Jingjuan Yu Wen-Xue Li National Engineering Laboratory for Crop Molecular Breeding Institute of Crop SciencesChinese Academy of Agricultural SciencesBeijing 100081China State Key Laboratory of Agrobiotechnology College of Biological SciencesChina Agricultural UniversityBeijing 100193China

Conventional peptides(CPs)and non-conventional peptides(NCPs)are generated from small open reading frames,but most CPs are derived from large ***,which are derived from sequences other than conventional open reading frames or annotated coding sequences regions,function in plant development and adaptation to *** profiling,a technique for studying translational regulation,can be used to identify *** new technique,peptidogenomics,which integrates mass spectrometry and genomics,is becoming more widely used for identifying plant *** recent years,numerous studies have investigated the roles in monocots and dicots of miRNA-derived peptides and upstream open reading frames,which have potential for improving agronomic *** the biological functions of NCPs will advance molecular plant breeding by identifying regulators of plant growth and *** present an overview of NCP identification methods and recent findings about NCP biological functions.

关键词： NCPs ribosome profiling Peptidogenomics miPEPs uORFs

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细胞分裂阻滞期蛋白质翻译组分析及命运调控研究

细胞分裂阻滞期蛋白质翻译组分析及命运调控研究

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作者：徐兴中国科学技术大学

学位级别：硕士

癌症是目前严重威胁人类生命健康的疾病之一。抗有丝分裂类化疗药物能够影响纺锤体的正常功能引起分裂期阻滞,根据阻滞后细胞会发生凋亡的原理来治疗癌症。但是有丝分裂阻滞后的细胞除凋亡外还有其他命运。所以弄清有丝分裂阻滞后细胞... 详细信息

癌症是目前严重威胁人类生命健康的疾病之一。抗有丝分裂类化疗药物能够影响纺锤体的正常功能引起分裂期阻滞,根据阻滞后细胞会发生凋亡的原理来治疗癌症。但是有丝分裂阻滞后的细胞除凋亡外还有其他命运。所以弄清有丝分裂阻滞后细胞命运的调控机制将有助于提高抗有丝分裂类化疗药物的疗效。有关命运调控的研究一直集中在蛋白质的修饰和蛋白质降解两方面,而新蛋白合成水平却没有研究报道。本研究利用近年来开发并完善的ribosome profiling技术,对分裂期和阻滞期细胞蛋白质翻译组进行研究。通过生物信息学分析,对两组样品高翻译水平的基因进行了功能聚类。也从单基因水平分析了两者的差异,并利用分子细胞实验对具有差异翻译的几个基因进行了验证。最后还就Notch2对分裂阻滞后细胞命运的影响进行了初步探索。通过实验,本研究获得了分裂期和阻滞期所有正在翻译的mRNA信息,由它们反映新蛋白合成情况。生物信息学分析显示,分裂期和阻滞期处于高翻译水平的基因来自一些特定的功能。二者在功能聚类上大部分相同,但是阻滞后的细胞在细胞外机制相互作用和白细胞跨内皮迁移这两个功能仍有较高水平的基因翻译。暗示了这两个功能可能参与分裂阻滞后细胞命运调控。单基因差异翻译分析得到了103个具有翻译差异的基因,从中挑选的Notch2和MIF确实在蛋白水平上显示了差异。此外,Notch2下调之后,分裂阻滞的细胞更倾向于不正常分裂后G1期死亡。这些数据显示了分裂阻滞后的细胞在翻译水平确实发生了变化,而这些变化似乎也与分裂阻滞后细胞命运调控有关。具体的调控机制还有待更深入的研究。本研究首次在翻译水平上对分裂阻滞后的细胞进行了分析,还就差异翻译的蛋白与分裂阻滞后细胞命运的关系进行了初步探索。期待本研究的相关数据结果能够为进一步探索阻滞后细胞命运的调控机制提供新的线索。

关键词：有丝分裂阻滞命运调控 ribosome profiling 差异翻译 Notch2

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