2012年1月6日，來自西班牙巴塞羅那市基因組調(diào)控中心分化和癌癥小組的研究人員在《細(xì)胞-干細(xì)胞》期刊上發(fā)表一篇關(guān)于Cbx蛋白在胚胎干細(xì)胞的基因調(diào)控上發(fā)揮作用的創(chuàng)新性論文,。這篇研究揭示在胚胎干細(xì)胞分化和腫瘤發(fā)生過程中,，特異性多梳家族蛋白(Polycomb group protein)表達(dá)的變化調(diào)節(jié)多硫復(fù)合體(Polycomb complex)的功能。
多梳抑制復(fù)合體1(Polycomb repressive complex 1, PRC1)調(diào)節(jié)胚胎干細(xì)胞的增殖和隨后分化為體細(xì)胞的過程,，但是在這種復(fù)合體中不同多梳蛋白(Polycomb protein)的精確作用長期而言一直是一個謎,。研究人員如今闡釋了幾個特異性多硫蛋白(也就是Cbx2, -4, -6, -7, 8)通過整合進(jìn)PRC1中和接受PRC1的調(diào)控在細(xì)胞發(fā)育期間發(fā)揮作用。這一發(fā)現(xiàn)表明人們在理解干細(xì)胞如何增殖和Cbx蛋白和多硫PRC1復(fù)合體在腫瘤發(fā)育期間發(fā)揮哪種特異性功能方面取得突破,。鑒定在維持胚胎干細(xì)胞多能性上起著至關(guān)重要作用的新蛋白是闡釋腫瘤形成過程和再生醫(yī)學(xué)開發(fā)的關(guān)鍵性一步,。
自從Luciano Di Croce博士領(lǐng)導(dǎo)的癌癥表觀遺傳學(xué)事件小組并入基因組調(diào)控中心分化和癌癥小組之后，他的研究小組就集中研究多硫復(fù)合體的生物學(xué)功能和它在腫瘤演變中所起的作用,。他們之前在該領(lǐng)域已做出重大貢獻(xiàn),，而且在諸如《Cancer Cell》(2007年)和《Nature》(2010年)之類的高影響因子期刊上發(fā)表過論文。如今,，他們解決了多硫家族蛋白如何調(diào)控胚胎干細(xì)胞和如何微調(diào)多硫復(fù)合體方面的問題：盡管眾所周知這種調(diào)控過程存在,，但是關(guān)于單個多硫蛋白是否有特異性功能人們知之甚少。他們發(fā)現(xiàn)不同的Cbx蛋白確實(shí)有能夠調(diào)節(jié)PRC1復(fù)合體活性的不同功能,。
胚胎干細(xì)胞對胚胎發(fā)育是比較關(guān)鍵的。在胚胎干細(xì)胞分化為形成成體組織的體細(xì)胞之前,，它們能夠發(fā)生大量的細(xì)胞分裂(即增殖),。該論文第一作者Lluis Morey說，“我們發(fā)現(xiàn)當(dāng)這些胚胎干細(xì)胞仍然維持它們的多能性時,，蛋白Cbx7在增殖階段存在,，但是當(dāng)胚胎干細(xì)胞進(jìn)入分化階段時，Cbx7被Cbx2和Cbx4所取代,。用一種Cbx蛋白去交換另一種Cbx蛋白在維持胚胎干細(xì)胞多能性,、腫瘤形成和細(xì)胞正確分化上起著重要作用,。”
該研究通信作者Di Croce說，“我們發(fā)現(xiàn)植入缺失不同特異性Cbx蛋白的胚胎干細(xì)胞導(dǎo)致小鼠患上不同特征的腫瘤,。這就表明每個Cbx蛋白有一種獨(dú)特的作用,。即便當(dāng)前還沒有用于醫(yī)學(xué)應(yīng)用，但是這些結(jié)果將確信地引導(dǎo)人們?nèi)ラ_發(fā)能夠阻斷這些蛋白類型的藥物,。”(生物谷：towersimper編譯)
doi:10.1016/j.stem.2011.12.006
PMC:
PMID:
Nonoverlapping Functions of the Polycomb Group Cbx Family of Proteins in Embryonic Stem Cells
Lluis Morey, Gloria Pascual, Luca Cozzuto, Guglielmo Roma, Anton Wutz, Salvador Aznar Benitah, Luciano Di Croce
Polycomb group proteins are essential regulators of cell fate decisions during embryogenesis. In mammals, at least five different Cbx proteins (Cbx2, Cbx4, Cbx6, Cbx7, and Cbx8) are known to associate with the core Polycomb repressive complex 1 (PRC1). Here we show that pluripotency and differentiation of mouse embryonic stem cells (ESCs) is regulated by different Cbx-associated PRC1 complexes with unique functions. Maintenance of pluripotency primarily depends on Cbx7, while lineage commitment is orchestrated by Cbx2 and Cbx4. At the molecular level, we have uncovered a Polycomb autoregulatory loop in which Cbx7 represses the expression of prodifferentiation Cbx proteins, thereby maintaining the pluripotent state. We additionally show that the occupancy of Cbx7 on promoters is completely dependent on PRC2 activity but only partially dependent on a functional PRC1 complex. Thus, Cbx proteins confer distinct target selectivity to the PRC1 complex, achieving a balance between the self-renewal and the differentiation of ESCs.
(責(zé)任編輯：taoshengmao)
