發(fā)布時間:2018-03-13來源:供稿:李文娟
北京時間3月13日零時,中國科學(xué)院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院研究員Miguel Esteban(米格爾·埃斯特班)和南方科技大學(xué)助理教授Andrew Hutchins(安德魯·哈金斯)共同在Nature Cell Biology(《自然·細(xì)胞生物學(xué)》)雜志在線發(fā)表了誘導(dǎo)多能干細(xì)胞的重要表觀調(diào)控機(jī)制,其團(tuán)隊首次發(fā)現(xiàn)共抑制復(fù)合物NCoR/SMRT在四因子(SOX2,OCT4,KLF4 和 c-MYC)介導(dǎo)的重編程中發(fā)揮了強(qiáng)大的抑制作用。
誘導(dǎo)多能干細(xì)胞的生成是一個極其復(fù)雜的生物學(xué)過程,其中包含了體細(xì)胞特性的消減和干細(xì)胞特性的獲得。該過程中涉及的基因表達(dá)和表觀遺傳修飾轉(zhuǎn)變是調(diào)節(jié)重編程效率的關(guān)鍵因素。
科研人員在實驗室前期研究的基礎(chǔ)上,將研究重點放在了NCoR/SMRT共抑制復(fù)合物上。NCoR和SMRT是來自于同一個復(fù)合物家族的兩個蛋白,可以分別與多個組蛋白修飾酶相互作用并對基因轉(zhuǎn)錄發(fā)揮抑制功能。研究發(fā)現(xiàn),NCoR/SMRT復(fù)合物能通過其酶功能中心HDAC3,去除基因組上的“活性標(biāo)記”H3K27ac,使重編程后期的關(guān)鍵多能性基因上調(diào)受到阻礙,從而抑制重編程效率。因此,干擾該復(fù)合物的功能,可以將重編程的效率極大地提高。
與此同時,科研人員還發(fā)現(xiàn),重編程因子,尤其是c-MYC對這一抑制復(fù)合物在基因組上的結(jié)合起到了“導(dǎo)航”的功能,即帶領(lǐng)NCoR/SMRT結(jié)合到基因組靶位點上,從而發(fā)揮抑制功能。這一發(fā)現(xiàn)幫助解釋為什么包含c-MYC的重編程體系更容易產(chǎn)生不完全重編程的現(xiàn)象。
這一研究的發(fā)現(xiàn),不僅加深了對體細(xì)胞重編程機(jī)制的理解,也有助于更全面地解釋表觀遺傳學(xué)各個層面的修飾在調(diào)控體細(xì)胞重編程中發(fā)揮的作用,這對于誘導(dǎo)多能干細(xì)胞領(lǐng)域的研究和應(yīng)用,乃至其他類型的細(xì)胞命運調(diào)控都具有重要的指導(dǎo)意義。
該項研究中,莊強(qiáng)博士、李文娟博士和Christina Benda博士為論文的共同第一作者。研究工作得到了國家重點研發(fā)計劃項目、中科院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項、國家自然科學(xué)基金等的資助。
NCoR/SMRT在重編程過程中的調(diào)控機(jī)制
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