2014年11月11日,,EMBO Reports雜志在線發(fā)表了健康科學(xué)研究所金穎研究組題為“Foxd3 suppresses
NFAT-mediated differentiation to maintain the self-renewal of
embryonic stem
cells”的研究工作,揭示了轉(zhuǎn)錄因子Foxd3在維持小鼠胚胎干細(xì)胞自我更新狀態(tài)過程中發(fā)揮重要作用的分子基礎(chǔ),。
轉(zhuǎn)錄因子Foxd3對(duì)維持小鼠胚胎干細(xì)胞自我更新狀態(tài)非常重要,在小鼠胚胎干細(xì)胞中敲除Foxd3會(huì)造成細(xì)胞發(fā)生劇烈分化并伴隨細(xì)胞凋亡,但是Foxd3是如何調(diào)控小鼠胚胎干細(xì)胞的自我更新狀態(tài)的確切分子機(jī)制尚未闡明。而對(duì)于這一問題的闡明對(duì)進(jìn)一步闡明小鼠胚胎干細(xì)胞內(nèi)部調(diào)控網(wǎng)絡(luò)和優(yōu)化培養(yǎng)體系都有著重要意義,。
張史鉞博士等在金穎研究員的指導(dǎo)下首先發(fā)現(xiàn)Foxd3能夠拮抗calcineurin-NFAT信號(hào)通路誘導(dǎo)的胚胎干細(xì)胞分化。在分子水平,,他們的研究表明Foxd3與NFATc3之間可以發(fā)生直接的蛋白相互作用,。Foxd3蛋白的叉頭結(jié)構(gòu)域(Forkhead
domain)和C端結(jié)構(gòu)域(C-terminal domain)介導(dǎo)了其與NFATc3之間的蛋白相互作用,
而NFATc3蛋白的N端結(jié)構(gòu)域(N-terminal
domain)介導(dǎo)了其和Foxd3之間的蛋白相互作用。與此同時(shí),,他們發(fā)現(xiàn)Foxd3能招募共抑制子Tle4來協(xié)同抑制NFATc3的轉(zhuǎn)錄活性,,并且Foxd3對(duì)于NFATc3轉(zhuǎn)錄活性的抑制依賴于Foxd3與NFATc3之間的蛋白相互作用。另外,,該研究發(fā)現(xiàn)Foxd3和NFATc3可以直接結(jié)合在具有誘導(dǎo)胚胎干細(xì)胞分化作用的基因Src的轉(zhuǎn)錄啟動(dòng)子區(qū)域并共同調(diào)節(jié)其表達(dá),。全基因組基因表達(dá)分析提示,F(xiàn)oxd3和NFATc3能夠共同調(diào)節(jié)一組與分化相關(guān)基因群,,以此來調(diào)控胚胎干細(xì)胞自我更新和分化之間的平衡,。
該發(fā)現(xiàn)揭示了Foxd3基因作用的分子機(jī)制,為優(yōu)化胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)體系提供了重要線索,。