钙调蛋白CaX在DNA损伤响应中的作用及机制探究

20251026

科学研究和技术服务业

本项目以《钙调蛋白CaX 在DNA 损伤响应中的作用及机制探究》为核心，通过对DNA 损伤应答（DDR）与胞内钙信号系统交互作用的深入研究，以及钙调蛋白CaX 在DDR 中功能及作用机制的揭示，为相关科学研究奠定了坚实基础。在科学研究领域，项目成果具有显著的转化潜力。 在基础研究层面，项目已明确钙离子在DDR 中的重要角色，以及钙调蛋白CaX 被募集到DSB 损伤位点、影响HR 修复效率的关键功能。这些发现不仅丰富了DNA 损伤应答机制的理解，还为后续深入研究提供了明确的方向。通过亲和层析加质谱技术等先进手段，项目进一步验证了CaX 与经典DSB 修复因子CtIP 在DNA 损伤条件下的互作增强，以及CaX 在HR 修复末端修切中的重要作用。这些研究成果为深入探究DDR 机制提供了新的视角和切入点，有助于推动相关基础研究的进一步发展。 在研究方法和技术层面，项目采用了多种先进的实验技术和分析方法，如GCaMP6s 钙离子指示剂、PLA 技术、CRISPR/Cas9 基因编辑技术等。这些技术的应用不仅提高了研究的准确性和可靠性，还为后续的转化研究提供了有力的技术支持。通过这些技术，项目能够精确地检测和分析细胞内钙离子浓度变化、蛋白质相互作用以及基因表达调控等关键过程，为深入研究DDR 机制和CaX 的功能提供了有力保障。 在科研团队和平台建设方面，项目依托首都师范大学生命科学学院等专业机构，汇聚了一批在分子生物学、细胞生物学、生物化学等领域具有丰富经验和专业技能的研究人员。这些研究人员在项目实施过程中积累了大量的实验数据和研究经验，形成了一个具有较强创新能力和科研实力的团队。同时，项目还建立了完善的实验平台和研究设施，为后续的转化研究提供了良好的硬件支持。

项目在科学研究领域具有重要的转化价值，为实现项目成果的进一步转化和应用，需要与相关机构和团队开展广泛的合作。以下是项目的主要转化合作需求： （一）科研机构合作 项目需要与国内外知名的科研机构和实验室建立合作关系，共同开展深入的基础研究和应用研究。通过与这些机构的合作，可以共享实验资源、技术和数据，加速项目成果的转化和应用。例如，与专门从事DNA 损伤修复机制研究的科研机构合作，可以进一步深入探究CaX 在DDR 中的作用机制，以及其与其他DDR 因子的相互作用关系。与从事细胞信号转导研究的机构合作，可以深入研究DDR 与胞内钙信号系统交互作用的分子机制，为开发针对DDR 的精准干预策略提供理论依据。 （二）高校合作 与相关高校的合作也是项目转化的重要需求之一。通过与高校的合作，可以充分利用高校的人才资源和科研平台，开展联合研究和人才培养。例如，与生命科学、医学、药学等相关专业的高校合作，可以共同开展研究生培养项目，为项目输送高素质的研究人才。同时，高校的科研平台也可以为项目提供更多的实验设备和技术支持，促进项目的顺利实施。此外，高校还可以为项目提供丰富的学术交流机会，通过举办学术研讨会、学术讲座等活动，促进项目成果的传播和交流，提高项目的知名度和影响力。 （三）企业合作 虽然项目目前尚未涉及产品生产，但与企业的合作对于项目成果的转化和应用具有重要意义。项目可以与生物技术公司、制药企业等建立合作关系，共同开展针对DDR 的药物研发和治疗策略研究。例如，与生物技术公司合作，可以利用其先进的技术和研发平台，开发针对CaX 的特异性抑制剂或激活剂，为肿瘤治疗提供新的靶点和药物。与制药企业合作，可以共同开展临床前研究和临床试验，加速项目成果的转化和应用。此外，企业还可以为项目提供资金支持和市场推广渠道，促进项目的商业化发展。

仅限国内转让

项目的转化将推动DNA 损伤应答机制研究的深入发展。通过与相关科研机构和高校的合作，进一步揭示DDR 与胞内钙信号系统交互作用的分子机制，以及CaX 在DDR 中的作用机制。这些研究成果将为开发针对DDR 的精准干预策略提供理论依据，有助于推动相关领域的科学研究水平的提升。例如，通过对CaX 功能的深入研究，可以为肿瘤治疗提供新的靶点和药物研发方向，有望开发出更有效的肿瘤治疗药物，提高肿瘤治疗的效果和安全性。同时，项目的研究成果还可以为其他相关疾病的研究提供参考和借鉴，促进相关领域的科学研究发展。

北京市自然科学基金本科生“启研”计划

北京市科学技术委员会;中关村科技园区管理委员会

DNA损伤应答（DNA damage response, DDR）是细胞内高度复杂的信号传导网络，帮助细胞感知DNA损伤、协调DNA损伤修复或决定细胞命运，是细胞应对DNA损伤的核心防御系统。胞内钙信号系统是细胞内动态的钙离子（Ca2+）浓度调控网络，利用Ca2+作为信号媒介，响应细胞内外刺激以协调多种细胞功能。研究结果表明，DDR与胞内Ca????信号系统存在交互影响，且干扰Ca????供应可影响肿瘤细胞对诱导DSB的化疗药物的敏感性。 CtIP是一个经典的DSB修切因子，在HR修复中促进DSB末端修切。本项目在证实Ca????供应可干扰DDR过程的基础上，进一步通过亲和层析加质谱技术发现钙调蛋白CaX在复制压力下与CtIP的结合增强，推测CaX在功能上与CtIP有相似之处。实验中进一步发现CaX被募集到DSB损伤位点、影响HR的修复效率；下调或敲除CaX基因后发现HR修复的末端修切效率显著降低、重组酶RAD51的募集减少。该研究揭示了Ca2+信号与DSBs损伤响应存在交互作用，同时发现了一个新的DDR因子钙调蛋白CaX在DSB修复中的功能及作用机制，丰富本领域对DSB修复机制的认知。 深入探究钙调蛋白CaX在同源重组（HR）修复中的作用，揭示了其在末端修切等关键环节的重要功能，为DNA损伤应答机制的理解提供了新视角。明确CaX的作用机制，有助于开发针对HR修复的精准干预策略，为肿瘤治疗提供新的靶点，通过抑制CaX功能，可增强肿瘤细胞对DNA损伤治疗的敏感性，具有重要的临床应用前景。