胞外信號(hào)通過ERK激酶磷酸化Lin28調(diào)控P19細(xì)胞增殖及分化

　　2月8日，國際學(xué)術(shù)期刊《生物化學(xué)雜志》（Journal of Biological Chemistry）在線發(fā)表了中國科學(xué)院生物化學(xué)與細(xì)胞生物學(xué)研究所高大明研究組題為Extracellular Signal-regulated Kinases (ERKs) Phosphorylate Lin28a Protein to Modulate P19 Cell Proliferation and Differentiation 的最新研究成果。

　　干細(xì)胞的增殖和分化是兩個(gè)緊密相關(guān)的過程，而且這兩個(gè)過程均受胞外信號(hào)的調(diào)控。其中，MAPK-ERK信號(hào)通路在控制細(xì)胞的增殖和分化中扮演了關(guān)鍵的角色。活化的MAPK-ERK信號(hào)可以促使細(xì)胞更容易通過細(xì)胞周期的G1期早期，如果MAPK信號(hào)持續(xù)活化，則經(jīng)常會(huì)誘導(dǎo)干細(xì)胞的分化，從而將增殖與分化聯(lián)系起來。Lin28a是一個(gè)高度保守的RNA結(jié)合蛋白，于1984年首次在秀麗隱桿線蟲中被報(bào)道，并且參與了細(xì)胞增殖和細(xì)胞多潛能性的調(diào)控。Lin28a發(fā)揮功能的主要機(jī)制是通過與let-7家族miRNA的前體結(jié)合，抑制了其成熟，從而進(jìn)一步影響了let-7的下游靶基因表達(dá)，已知受其調(diào)控的基因包括c-Myc，Ras，cyclin D1以及Lin28a本身等。

　　在研究員高大明的指導(dǎo)下，博士研究生劉相元通過免疫共沉淀-質(zhì)譜的方法鑒定出了Lin28a的關(guān)鍵磷酸化修飾位點(diǎn)Ser200，并通過篩選發(fā)現(xiàn)Erk1/2介導(dǎo)了Ser200位的磷酸化。之后，研究者通過CRISPR/Cas9技術(shù)在P19 畸胎瘤干細(xì)胞中將lin28a基因Ser200的編碼位置引入了點(diǎn)突變，獲得了Lin28a Ser200Ala（磷酸化缺失）和Ser200Asp（磷酸化模擬）敲入細(xì)胞系。與野生型的P19細(xì)胞和Ser200Asp敲入細(xì)胞系相比，Ser200Ala敲入細(xì)胞系增殖速度更快，在RA誘導(dǎo)時(shí)分化速度則更慢。而Ser200Asp敲入細(xì)胞系增殖速度最慢，RA誘導(dǎo)時(shí)分化速度最快。進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，Lin28a被磷酸化后，抑制let-7成熟的能力減弱，從而使let-7下游的靶基因cyclinD1下調(diào)，P19 EC細(xì)胞增殖變慢并開始分化。這項(xiàng)研究揭示了Lin28a翻譯后修飾對(duì)Lin28a功能的重要調(diào)控作用，深化了對(duì)干細(xì)胞增殖和分化的分子機(jī)制的認(rèn)識(shí)。

　　該研究工作得到了研究員吳立剛、陳玲玲以及上海藥物研究所研究員周虎的大力協(xié)助，并得到了國家自然科學(xué)基金委、科技部的研究經(jīng)費(fèi)支持。

　　來源：生物谷

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