香港科技大學(xué)生命科學(xué)部鄔振國(guó)教授及其研究團(tuán)隊(duì)在骨骼肌干細(xì)胞中，首次發(fā)現(xiàn)一具重要功能的新型蛋白質(zhì)分子Pax3/7BP,，該發(fā)現(xiàn)有助推動(dòng)發(fā)展用骨骼肌干細(xì)胞治療與肌肉相關(guān)的疾病,，包括各類肌肉萎縮癥,。
在動(dòng)物包括人類發(fā)育的不同階段,，骨骼肌干細(xì)胞起著不同的作用，例如在年幼動(dòng)物中它們主要參與正常骨骼肌的生長(zhǎng),；在成年動(dòng)物中,，它們則負(fù)責(zé)因損傷引起的肌肉再生。在骨骼肌中,，Pax7為骨骼肌干細(xì)胞中特有的蛋白質(zhì)分子,，并對(duì)年幼動(dòng)物的骨骼肌干細(xì)胞起著重要作用；然而過去多年,，科學(xué)家對(duì)Pax7如何調(diào)控骨骼肌干細(xì)胞的認(rèn)識(shí)不多,。
為了進(jìn)一步了解Pax7在骨骼肌干細(xì)胞中的作用，鄔振國(guó)教授及研究團(tuán)隊(duì)決定先尋找可與Pax7特異結(jié)合的蛋白質(zhì),。利用酵母雙雜交的篩選方法，他們成功發(fā)現(xiàn)一種從未被研究過的新型蛋白質(zhì)分子,，并將它命名為Pax7及Pax3結(jié)合蛋白質(zhì)（Pax3/7BP）,。
再利用一系列分子、細(xì)胞及動(dòng)物實(shí)驗(yàn),，鄔教授團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)Pax7和Pax3/7BP對(duì)年幼動(dòng)物中骨骼肌干細(xì)胞的分裂生長(zhǎng)的作用尤其重要,。Pax3/7BP可以促進(jìn)Pax7和一種特異的組蛋白修飾酶復(fù)合物結(jié)合,，以調(diào)控眾多Pax7靶基因的表達(dá)。進(jìn)一步的研究揭示了Pax7的兩個(gè)靶基因,，它們均受Pax7,、Pax3/7BP及組蛋白修飾酶的共同調(diào)控，并參與調(diào)控骨骼肌干細(xì)胞的分裂生長(zhǎng),。
此項(xiàng)突破性的科研成果,，加深了科學(xué)界對(duì)骨骼肌干細(xì)胞中Pax7作用的了解，并對(duì)有關(guān)以骨骼肌干細(xì)胞治療與肌肉相關(guān)疾病的研究,，包括各類肌肉萎縮癥等,，有著重大的裨益；骨骼肌干細(xì)胞還可以用來加速肌肉損傷后的肌肉再生,，以及增強(qiáng)老年人肌肉的力量和功能,。此項(xiàng)嶄新的發(fā)現(xiàn)已在干細(xì)胞研究領(lǐng)域的頂尖學(xué)術(shù)期刊《細(xì)胞—干細(xì)胞》（Cell Stem Cell）發(fā)表。
該項(xiàng)研究由來自深圳北京大學(xué)-香港科技大學(xué)醫(yī)學(xué)中心的刁亞銳博士具體負(fù)責(zé),，并獲香港科大鄔振國(guó)教授,、香港中文大學(xué)王華婷教授及孫昊教授研究團(tuán)隊(duì)其它成員的協(xié)助；研究得到香港研究資助局和香港科大分子神經(jīng)科學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的支持,。（生物谷Bioon.com）
doi:10.1016/j.stem.2012.05.022
PMC:
PMID:
Pax3/7BP Is a Pax7- and Pax3-Binding Protein that Regulates the Proliferation of Muscle Precursor Cells by an Epigenetic Mechanism
Yarui Diao, Xing Guo, Yanfeng Li, Kun Sun, Leina Lu, Lei Jiang, Xinrong Fu, Han Zhu, Hao Sun, Huating Wang, Zhenguo Wu
In mouse skeletal muscles, Pax7 uniquely marks muscle satellite cells and plays some important yet unknown functions at the perinatal stage. To elucidate its in vivo functions, we initiated a yeast two-hybrid screening to look for Pax7-interacting proteins and identified a previously uncharacterized Pax7- and Pax3-binding protein (Pax3/7BP). Pax3/7BP is a ubiquitously expressed nuclear protein, enriched in Pax7+ muscle precursor cells (MPCs), and serves as an indispensable adaptor for Pax7 to recruit the histone 3 lysine 4 (H3K4) methyltransferase (HMT) complex by bridging Pax7 and Wdr5. Knockdown of Pax3/7BP abolished the Pax3/7-associated H3K4 HMT activity and inhibited the proliferation of Pax7+ MPCs from young mice both in culture and in vivo. Id3 and Cdc20 were direct target genes of Pax7 and Pax3/7BP involved in the proliferation of Pax7+ MPCs. Collectively, our work establishes Pax3/7BP as an essential adaptor linking Pax3/7 with the H3K4 HMT to regulate the proliferation of MPCs.
