课题基金基金详情
Sall4在早期胚胎发育和细胞重编程中的作用机制
结题报告
批准号:
31401247
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
24.0 万元
负责人:
陈嘉瑜
依托单位:
学科分类:
C1202.干细胞应用
结题年份:
2017
批准年份:
2014
项目状态:
已结题
项目参与者:
杨媛媛、陈霞、许锴、李子依、何文腾
国基评审专家1V1指导 中标率高出同行96.8%
结合最新热点,提供专业选题建议
深度指导申报书撰写,确保创新可行
指导项目中标800+,快速提高中标率
客服二维码
微信扫码咨询
中文摘要
转录因子Sall4在ES细胞和iPS细胞中高水平地表达,它是Spalt(sal)家族成员具有典型的C2H2双锌指结构。人SALL4基因的突变可引起常染色体显性遗传性疾病Okihiro综合症。我们前期的研究成果表明,Sall4蛋白具有DNA甲基化和羟甲基化结合活性;在受精卵中特异性地富集于雌雄原核内;其表达抑制可致ES细胞分化;而在体细胞重编程中,Sall4过表达可显著提高iPS效率。由此,我们推测Sall4在早期胚胎发育和体细胞重编程中扮演着重要角色。本课题拟通过CRISPR/Cas9技术建立Sall4条件性敲除小鼠模型,探索Sall4是否参与雄原核去甲基化并揭示其在早期胚胎发育中的作用。此外,我们将以体细胞重编程为研究平台,从基因表达、表观遗传和分化潜能等方面,揭示Sall4在细胞多能性建立和干细胞调控网络中的作用机制,为推进胚胎干细胞和诱导型重编程技术的临床应用提供理论基础。
英文摘要
Transcription factor Sall4, a member of the spalt (sal) gene family which encode proteins characterized by multiple double zinc finger motifs of the C2H2 type, is highly expressed both in the ES cells and iPS cells. Mutations in human SALL4 cause an autosomal dominant disorder known as Okihiro syndrome. Our preliminary data indicate that Sall4 has the DNA methylation/hydroxymethylation binding activity and is specifically enriched both in the male and female pronuclei in the fertilized egg. In the ES cells, depletion of Sall4 by shRNA induces ES cells differentiation. However, Sall4 overexpression during reprogramming can significantly improve the efficiency of iPS generation. Thus, we speculate that Sall4 must play an important role both in the early embryonic development and somatic cell reprogramming. In this project, we intend to generate Sall4 conditional knockout mice by CRISPR/Cas9 system to explore whether Sall4 involves in the active DNA demethylation of male pronucleus and to uncover its role in the early embryonic development. Moreover, through the somatic cell reprogramming system, we will reveal the functions of Sall4 in the establishment and maintenance of pluripotency via gene expression, epigenetic landscape and in vivo/in vitro differentiation potential analysis, thus providing a theoretical basis for the clinical application of embryonic stem cells and iPS cells.
在本项目的资助下,我们利用CRISPR/Cas9基因编辑系统,通过建立Sall4基因条件性敲除和基因标记小鼠模型,以早期胚胎发育为研究对象,揭示了Sall4参与调控早期卵母细胞发育的表观遗传机制。.我们首先成功建立了Sall4-mCherry荧光标记小鼠,揭示了Sall4在早期卵母细胞发育及受精后胚胎发育中的动态变化规律。随后,我们成功建立了Sall4loxp/loxp小鼠,并与Zp3-Cre和Gdf9-Cre小鼠交配,获得了Sall4母源性敲除小鼠,并证实该小鼠不育。进一步的研究发现,Sall4敲除的卵细胞都停滞在GV期,且几乎不能发生GVBD。单细胞的转录组分析证明了Sall4敲除的卵细胞转录组严重异常,且Sall4能够通过调控Kdm5b、Kdm6a和Kdm6b的表达,影响卵母细胞H3K4me3和H3K27me3水平,进一步造成转录组紊乱。此外,我们还利用RRBS等检测,发现Sall4敲除的卵细胞处于低甲基化状态,且对发育非常重要的gDMR区和ICR区域上几乎完全缺失了甲基化。总之,该研究揭示了Sall4作为重要的转录因子和表观遗传调控因子参与卵母细胞成熟的分子机制。此项目相关研究成果发表在Journal of Biological Chemistry和Molecular Cell等国际知名学术期刊上,提升了我国在该领域的影响力。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
Dravet syndrome with autism inherited from a paternal mosaic heterozygous mutation on SCN1A.
Dravet 综合征伴自闭症,遗传自 SCN1A 父系嵌合杂合突变。
DOI:10.1016/j.jns.2016.07.038
发表时间:2016
期刊:J Neurol Sci
影响因子:--
作者:Xiong Zeyu;Yi Li;Cao Dingya;He Wenteng;Chen Jiayu;Gao Shaorong;Sun Xiaofang
通讯作者:Sun Xiaofang
Maternal Sall4 Is Indispensable for Epigenetic Maturation of Mouse Oocytes
母体 Sall4 对于小鼠卵母细胞的表观遗传成熟是不可或缺的。
DOI:10.1074/jbc.m116.767061
发表时间:2017
期刊:JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY
影响因子:4.8
作者:Xu Kai;Chen Xia;Yang Hui;Xu Yiwen;He Yuanlin;Wang Chenfei;Huang Hua;Liu Baodong;Liu Wenqiang;Li Jingyi;Kou Xiaochen;Zhao Yanhong;Zhao Kun;Zhang Linfeng;Hou Zhenzhen;Wang Hong;Wang Hailin;Li Jing;Fan Hengyu;Wang Fengchao;Gao Yawei;Zhang Yong;Chen Jiayu;Gao
通讯作者:Gao
Dosage effects of ZP2 and ZP3 heterozygous mutations cause human infertility
ZP2和ZP3杂合突变导致人类不育的剂量效应
DOI:10.1007/s00439-017-1822-7
发表时间:2017-08-01
期刊:HUMAN GENETICS
影响因子:5.3
作者:Liu, Wenqiang;Li, Kunming;Gao, Shaorong
通讯作者:Gao, Shaorong
Cooperative Action between SALL4A and TET Proteins in Stepwise Oxidation of 5-Methylcytosine
SALL4A 和 TET 蛋白在 5-甲基胞嘧啶逐步氧化中的协同作用。
DOI:10.1016/j.molcel.2016.10.013
发表时间:2016-12-01
期刊:MOLECULAR CELL
影响因子:16
作者:Xiong, Jun;Zhang, Zhuqiang;Zhu, Bing
通讯作者:Zhu, Bing
Distinct features of H3K4me3 and H3K27me3 chromatin domains in pre-implantation embryos
植入前胚胎中 H3K4me3 和 H3K27me3 染色质结构域的独特特征。
DOI:10.1038/nature19362
发表时间:2016-09-22
期刊:NATURE
影响因子:64.8
作者:Liu, Xiaoyu;Wang, Chenfei;Gao, Shaorong
通讯作者:Gao, Shaorong
DNA损伤修复与表观遗传协同调控体细胞核移植胚胎发育的分子机制研究
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    54万元
  • 批准年份:
    2022
  • 负责人:
    陈嘉瑜
  • 依托单位:
2i调控Dux促进小鼠胚胎干细胞分化潜能的分子机制研究
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    58万元
  • 批准年份:
    2020
  • 负责人:
    陈嘉瑜
  • 依托单位:
人原始生殖细胞中的关键组蛋白修饰动态调控机制研究
  • 批准号:
    31871446
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    59.0万元
  • 批准年份:
    2018
  • 负责人:
    陈嘉瑜
  • 依托单位:
国内基金
海外基金