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Nanog是胚胎干细胞的主要多能性因子

2019-07-12 10:13:42国外科研

Nanog是胚胎干细胞(ESC)的主要多能性因子。Nanog的稳定表达对维持胚胎干细胞的干性至关重要。然而,Nanog是一种短寿命的蛋白质,并且通过泛素依赖性蛋白酶体系统迅速降解。在先前的报道中,已报道许多泛素连接酶调节Nanog稳定性,然而,Nanog的去泛素化酶仍然难以捉摸。

在最近的一项研究中,来自华东师范大学,上海药物研究所和同济大学的科学家报告说,去泛素化酶USP21与Nanog相互作用,去泛素化并稳定Nanog,因此维持了小鼠胚胎干细胞(mESCs)中Nanog的蛋白质水平。USP21的缺失导致Nanog降解,mESC分化并降低体细胞重编程效率。

USP21是LIF / STAT3途径的转录靶标,并且在分化时下调。此外,分化提示促进ERK介导的USP21与Nanog的磷酸化和解离,从而导致Nanog降解。此外,USP21被Nanog募集到基因启动子中以在K119去泛素化组蛋白H2A,从而促进Nanog介导的基因表达。这些发现提供了一种调节机制,外源性信号通过去泛素化Nanog调节mESC的命运。

泛素依赖性蛋白酶体是调节细胞蛋白质水平,细胞功能和细胞命运的关键系统之一。最近开发的一般蛋白酶体抑制剂作为抗癌药物表明该系统也是重要的药物靶标。在ESCs中发现去泛素化酶USP21的新功能可以更深入地了解干细胞命运的确定,更有效的体细胞重编程方法,以及可能针对癌症干细胞的新疗法。

本研究由王平教授(同济大学)和谢欣教授(中国科学院上海药物研究所)构思和监督。博士 候选人金嘉丽(华东师范大学)和刘健(中国科学院上海药物研究所)对这项工作做出了同样的贡献,并分享了第一作者。

目前的研究得到了中国科学技术部,中国科学院,国家自然科学基金和上海市政府的资助。