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[转载]破译生命的糖质密码重大研究计划2024年度项目指南

已有 417 次阅读 2024-4-15 17:09 |系统分类:博客资讯|文章来源:转载

近日,国家自然科学基金委员会发布了“破译生命的糖质密码重大研究计划”2024年度项目指南 。

破译生命的糖质密码重大研究计划2024年度项目指南

糖质(glycan)是生物体系中糖类分子的通称,是构成生命的基本生物分子。糖质既可单独存在,又能与蛋白、脂质等形成结构丰富的糖缀合物,在生物过程中发挥重要作用,与人类健康和疾病密切相关。糖质结构与功能的高度复杂性赋予其巨大信息容量,目前无法通过遗传密码简单推衍,因此糖质研究成为后基因组时代的重要科学前沿。本重大研究计划面向人民生命健康,以“糖质密码(glycocode)”新视角,解析糖质序列结构与生物功能的复杂映射关系,拓展生命信息调控的基本规律和机制,布局从技术开发、功能阐释、精准调控到临床应用的创新体系,为我国在糖质相关的生物医药发展奠定基础。

一、科学目标

针对糖质密码的信息读取、功能解析、精准编辑及临床应用等关键科学问题,发展糖质获取、序列读取、在体编辑的新方法、新工具和新仪器,阐明糖质信息的编码规律;解析糖质介导生物功能的分子机制,破译糖质密码的生物学内涵;揭示若干重大疾病中糖质异常的功能与机制,开发新型干预手段,为相关疾病的诊疗与防治提供理论基础和技术储备。

二、核心科学问题

(一)发展破译糖质密码的使能体系。

研究工具是糖质解码的基础,针对糖质研究手段缺乏的问题,开发糖质的动态检测、精准测序、智能解析、原位编辑、高效合成等关键技术,建立完善相关数据库和研究平台。

(二)解析糖质生物功能、编码规律及其调控机制。

阐明糖质在生命信息传递过程中的功能和调控规律,研究糖质介导的分子识别事件,解析糖质相关蛋白的时空分布及动态变化,探索生物体内糖质结构决定的核心机制;针对糖质化学结构复杂性高、信息维度高、冗余程度高等特点,构建面向糖质结构解码、糖链功能解析的数据模型。

(三)面向重大生命健康挑战的糖质精准调控手段。

聚焦感染、肿瘤等重大疾病中糖质结构功能的变化规律和分子机制,发现疾病相关糖质标志物和干预靶标,发展新型糖质药物、糖质密码优化疫苗、原位糖质编辑等疾病干预策略。

三、2024年度资助研究方向

(一)培育项目

围绕上述科学问题,以总体科学目标为牵引,拟以培育项目的方式资助探索性强、选题新颖的申请项目,优先支持以下研究方向:

1. 糖质的高效获取和标准库构建。

针对具有重要生物功能糖质的可获得性问题,建立并健全高效获取结构明确、性质均一糖质分子的新方法、新工具和新仪器;完成若干重要生理过程或疾病相关糖质结构的合成和功能验证,构建可用于糖质序列测定和功能研究的糖质标准化样品库和糖质芯片。

2. 糖质的原位标记、动态示踪和精准编辑。

开发精准、快速、高效的分子标记新工具、新技术、新设备及新成像方法,在细胞、组织和活体水平上表征糖质的时空分布特点,揭示糖质动态变化模式及规律;针对生理病理过程中关键糖质结构,发展化学或生物学工具,实现精准编辑及功能操控。

3. 糖质序列的信息获取和数据解码。

开发精确高效的糖质测序技术,实现对糖质序列信息的快速读取,准确判定糖苷键的连接方式,探索分支糖质结构的高通量测定方法,形成重要生理或疾病过程相关的高精度、高深度、标准化糖质数据资源;结合人工智能和时空多组学等手段,研究其承载的生命信息和参与调控的信号网络,发现新的调控机制及关键节点,阐明糖质编码规律。

4. 关键生命过程中糖质功能与调控机制。

聚焦糖质参与的生物界面相互作用,通过工具及方法创新,鉴定并阐明互作过程中表面蛋白、细胞因子等对糖质信息的识别和响应规律;揭示糖质合成酶、修饰酶、糖苷酶等基因表达调控机制,发现参与重要生理与病理过程的关键糖质特征及编码规律,为发展靶向关键糖质结构的干预手段奠定基础。

5. 基于糖质密码的疾病诊断和干预。

围绕肿瘤、感染、自身免疫、遗传疾病等,发展高灵敏度高准确度分析技术,鉴定特异性糖质生物标志物,服务于疾病诊断;阐明疾病相关异常糖质的致病机制和相应分子调控网络,确证相关药物靶标,验证靶向药物、基因编辑技术、酶替代疗法等疾病干预方案。

6. 糖质优化的疫苗设计新策略。

解析免疫原的糖质修饰特征,研究糖质对抗原递呈、疫苗效价的调控规律,探究糖质的天然免疫与获得性免疫激活机制,采用创新研究策略,设计开发糖质修饰特异、结构精准、广谱高效的新型疫苗。

(二)重点支持项目。

围绕核心科学问题,以总体科学目标为牵引,立足研究范式创新,对于前期研究基础积累较好,特别是与本重大研究计划其它申请项目能够形成学科交叉、优势互补且对总体科学目标形成重要贡献的申请项目,将以重点支持项目的方式予以资助,优先支持以下研究方向:

1. 糖质结构及功能的决定机制。

针对糖质序列及结构中蕴涵的生命信息,以糖质重要生理病理功能为引导,研究其结构与功能的映射关系,发掘其中模式识别方式及编码规律;通过糖生物学方法鉴定关键调控基因和通路,结合糖组学、时空转录组学、蛋白组学等策略,阐明糖质参与调控的信号网络,发掘调控机制及关键节点。

2. 糖质调控病原与宿主互作机制。

面向重大公共卫生问题,以病原体表面糖质或宿主细胞表面糖质为研究对象,围绕糖质在病原体感染过程中的复杂调控作用,系统表征病原体表面糖质在宿主感染过程中的动态适应改变,鉴定基于糖质的病原和宿主因子,发现糖质调控病原体感染和宿主免疫应答新机制,阐明糖质影响病原体宿主共进化的基本规律。

3. 糖质调控肿瘤免疫的关键机制。

聚焦中国人高发恶性肿瘤,围绕肿瘤微环境中糖质在肿瘤发生发展过程中的复杂调控作用,融合跨模态多组学方法,鉴定微环境中特异性糖质的结构特征或编码规律,挖掘糖质在免疫识别、免疫耐受等免疫细胞-肿瘤细胞互作事件中的新机制,发现糖质影响肿瘤免疫的关键分子,为肿瘤免疫治疗提供新靶点和策略。

四、2024年度资助计划

2024年度拟资助培育项目25- 35项,资助直接费用资助强度约为80万元/项,资助期限为3年,培育项目申请书中研究期限应填写“2025年1月1日- 2027年12月31日”;拟资助重点支持项目4- 6项,资助直接费用资助强度约为300万元/项,资助期限为4年,重点支持项目申请书中研究期限应填写“2025年1月1日- 2028年12月31日”。

五、申请要求及注意事项

详见: https://www.nsfc.gov.cn/publish/portal0/tab434/info92369.htm 



https://blog.sciencenet.cn/blog-446272-1429802.html

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