Nature：揭蛋白质间的分子竞争可驱动成体干细胞特异性分化
2014-08-12 佚名 生物谷
成年机体，不论是果蝇还是人类的机体中都包含有许多成体干细胞，当这些成体干细胞中的一部分分化为机体所需的特殊细胞时，其他的成体干细胞则会通过细胞分裂来自我更新；理解控制成体干细胞自我更新和特殊分化的分子机制，对于开发靶疗法来治疗疾病、组织损伤等症状非常重要。 近日，刊登在国际杂志Nature上的一篇研究论文中，来自美国密苏里州斯托瓦斯医学研究所（Stowers Institute for M
成年机体，不论是果蝇还是人类的机体中都包含有许多成体干细胞，当这些成体干细胞中的一部分分化为机体所需的特殊细胞时，其他的成体干细胞则会通过细胞分裂来自我更新；理解控制成体干细胞自我更新和特殊分化的分子机制，对于开发靶疗法来治疗疾病、组织损伤等症状非常重要。
近日，刊登在国际杂志Nature上的一篇研究论文中，来自美国密苏里州斯托瓦斯医学研究所（Stowers Institute for Medical Research）的科学家通过研究报道了两种蛋白：Bam和COP9之间的竞争作用或许可以平衡果蝇机体卵巢生殖干细胞(GSC)的自我更新和分化功能。
研究者Ting Xie博士表示，Bam是雌性果蝇GSC系统的主要分化因子，为了实现从自我更新到特殊分化的开关控制，Bam必须使得自我更新因子的功能失活，与此同时还必须激活分化因子的功能；Bam是由一种名为bag-of-marbles的基因编码的，该基因在分化细胞中可以高水平表达，而在果蝇的GSC细胞中却处于较低水平。
Bam靶向作用的一个自我更新因子就是COP9信号小体（CSN），CSN是一种保守具有多功能的复合体，其包括从CSN1到CSN8 8种亚单位；这项研究中，研究者发现CSN4是这8个亚单位中唯一一个参与雌性果蝇GSC分化调节的一个亚单位，研究者Xie说道，CSN4和其它CSN蛋白具有相反效应的一种可能性解释就是Bam隔离CSN4可以使得其它CSN蛋白具有分化促进的功能。
作为一种强大的成体干细胞研究系统，雌性果蝇的GSCs就可以帮助研究者们揭示许多新型的调节特性；本文中研究者希望鉴别出在CSN4的帮助下COP9如何促进GSC的自我更新，而在没有CSN4下GSC又如何增强成体干细胞的分化。
目前研究者已经揭示了Bam可以使得另外一种GSC自我更新的促进子失活，即真核生物起始因子4A（elF-4A），该起始因子在基因表达过程中扮演着重要角色；Xie指出，其它实验室研究发现Bam同样可以抑制一种名为Nanos的蛋白的表达，而该蛋白和COP9类似，因此蛋白质Nanos对于雌性果蝇GSCs的建立和自我更新的维持非常重要。
原始出处：
Lei Pan, Su Wang, Tinglin Lu, Changjiang Weng, Xiaoqing Song, Joseph K. Park, Jin Sun, Zhi-Hao Yang, Junjing Yu, Hong Tang, Dennis M. McKearin, Daniel A. Chamovitz, Jianquan Ni & Ting Xie.Protein competition switches the function of COP9 from self-renewal to differentiation.Nature.doi:10.1038/nature13562
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