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2016年2月15日夏总平实验室在Scientific Reports发表论文揭示Oct4在体细胞重编程中的独特性的机制

时间:2016年02月26日 访问次数:2880

       2016215日我院夏总平实验室在Nature旗下刊物Scientific Reports上在线发表题为“Critical POU domain residues confer Oct4 uniqueness in somatic cell reprogramming”的研究论文。
       四个转录因子Oct4, Sox2, Klf4c-Myc的组合转入终端分化体细胞中可以使其重编程诱导多能性干细胞iPS, Induced Pluripotent Stem Cells。研究表明Sox2, Klf4c-Myc都可以被它们各自家族的其它成员替代它们在体细胞重编程中的作用,唯有Oct4不能被POU家族其他成员替代它的重编程功能。

 


       为了理解Oct4的独特性,夏总平实验室从Oct4的翻译后修饰来回答这个问题,将Oct4上所有的丝氨酸、苏氨酸、酪氨酸、赖氨酸及精氨酸残基以及那些可能的DNA结合位点突变成了丙氨酸,构建成了一个Oct4突变文库,并且在体细胞重编程系统中分析了这些突变体形成诱导型多能干细胞的活力。研究发现了一系列对于Oct4重编程功能重要的残基,其中大部分残基都位于POU结构域且直接地介导了Oct4DNA的相互作用。Oct4NC端的转录激活结构域对于Oct4的重编程功能不具有独特性且它们可以在体细胞重编程中可被Yes-相关蛋白(YAP)的转录激活结构域替代。更为重要的是,研究发现了两个关键性的残基在体细胞重编程中赋予Oct4的独特性。通过系统的结构-功能分析,研究对于关键性的残基是如何一起发挥功能来赋予Oct4在体细胞重编程中所呈现的独特性提出了新的机制性观点。
      该研究是浙江大学生命科学研究院夏总平教授联合中科院动物所陈大华教授、孙钦秒教授三家实验室通力协作完成的,博士研究生金文松和王蕾为本文的共同第一作者,陈大华、孙钦秒和夏总平为共同通讯作者。

       全文链接:http://www.nature.com/articles/srep20818