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生化与细胞所揭示调控胚胎干细胞神经分化的一

  生物化学与细胞揭示调控胚胎干细胞神经分化的重要分子机制

  近日,国际学术期刊“细胞研究”发表了中科院上海生命科学研究院陈德贵生化与细胞研究小组和王禾研究小组的最新合作研究成果,揭示了一种新的组蛋白去甲基化酶KIAA1718(KDM7A)在胚胎干细胞细胞分化过程中的重要调控功能。组蛋白去甲基化酶
胚胎干细胞功能分化神经干细胞在基因研究热点领域是显而易见的。表观遗传调控尤其是组蛋白修饰在胚胎干细胞神经分化过程中起着非常重要的作用。然而,这种分化过程中组蛋白去甲基化的调控机制及其与细胞信号通路的相互作用尚不清楚。在这个合作研究中,博士。候选人黄成洋和向阳发现了一种新的JmjC结构域蛋白KIAA1718(KDM7A),其特异性切割组蛋白3尾部的第9和第27个赖氨酸(H3K9me2,H3K27me2)。进一步的研究发现,在所有已知的组蛋白脱甲基酶中,KDM7A在胚胎干细胞中表达的分化过程中对神经干细胞的增殖作用最为显着。通过慢病毒介导的RNA干扰和基因过表达技术深入分析KDM7A在胚胎干细胞神经分化中的功能,发现KDM7A是胚胎干细胞分化中不可或缺的组分甲基化酶,胚胎干细胞向神经干细胞转型起到了推动作用。结合基因表达芯片和ChIP测序技术,我们发现KDM7A可以直接与Fgf4的核心启动子区域结合。通过H3K9me2和H3K27me2的去甲基化修饰,Fgf4的转录水平被正调控,FGF4-ERK1 / 2调节因子所需的信号通路的激活。研究还发现抑制干细胞神经分化所致KDM7A表达的抑制可被FGF4的过度表达所逆转,表明KGF7A作为受KGF7A调控的基因介导了KDM7A在胚胎干细胞神经分化中的功能。鉴于FGF4-ERK1 / 2信号通路在胚胎干细胞分化中的重要作用,提示组蛋白去甲基化与细胞信号通路的相互作用是调控胚胎干细胞神经分化的重要分子机制。这一研究成果不仅加深了我们对组蛋白去甲基化酶生物学功能的理解,而且为胚胎干细胞分化表观遗传调控机制的研究提供了重要线索。本文由Connexon Creative出版的“Neural Cell News”最新的论文推荐。这项工作得到了科技部,国家自然科学基金,中国科学院和上海市科委的大力支持。
 

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