AIMP3 depletion causes genome instability and loss of stemness in mouse embryonic stem cells.
AIMP3 depletion causes genome instability and loss of stemness in mouse embryonic stem cells.
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DOI：
10.1038/s41419-018-1037-4
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发表时间：
2018-09-24
影响因子：
9
通讯作者：
Lee H
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Kim SM;Jeon Y;Kim D;Jang H;Bae JS;Park MK;Kim H;Kim S;Lee H
氨酰-tRNA合成酶相互作用多功能蛋白3（AIMP 3）是多氨酰-tRNA合成酶复合物的组分，并且参与多种细胞过程。鉴于AIMP 3缺陷导致小鼠早期胚胎死亡，AIMP 3预计在小鼠早期发育中起关键作用。为了阐明AIMP 3在小鼠早期发育中的功能作用，我们诱导了来自AIMP 3f/f; CreERT 2小鼠的胚泡的小鼠胚胎干细胞（mESC）中的AIMP 3耗竭。在本研究中，AIMP 3缺失导致mESC自我更新和分化为三个胚层的能力丧失。AIMP 3缺失通过阻断双链断裂修复，特别是同源重组，导致DNA损伤的积累。通过微阵列分析，p53信号通路被鉴定为在AIMP 3缺失的mESC中被激活。敲除p53通过耗尽mESC中的AIMP 3挽救了干细胞特征的丧失。这些结果意味着mESC中的AIMP 3缺失导致DNA损伤和p53反式激活的积累，导致干性丧失。我们认为AIMP 3参与维持mESCs的基因组稳定性和干性。
Aminoacyl-tRNA synthetase-interacting multifunctional protein-3 (AIMP3) is a component of the multi-aminoacyl-tRNA synthetase complex and is involved in diverse cellular processes. Given that AIMP3 deficiency causes early embryonic lethality in mice, AIMP3 is expected to play a critical role in early mouse development. To elucidate a functional role of AIMP3 in early mouse development, we induced AIMP3 depletion in mouse embryonic stem cells (mESCs) derived from blastocysts of AIMP3f/f; CreERT2 mice. In the present study, AIMP3 depletion resulted in loss of self-renewal and ability to differentiate to three germ layers in mESCs. AIMP3 depletion led to accumulation of DNA damage by blocking double-strand break repair, in particular homologous recombination. Through microarray analysis, the p53 signaling pathway was identified as being activated in AIMP3-depleted mESCs. Knockdown of p53 rescued loss of stem cell characteristics by AIMP3 depletion in mESCs. These results imply that AIMP3 depletion in mESCs leads to accumulation of DNA damage and p53 transactivation, resulting in loss of stemness. We propose that AIMP3 is involved in maintenance of genome stability and stemness in mESCs.
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