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组蛋白甲基化修饰酶对负责胚层分化的主要调节因子的调控作用
结题报告
批准号:
31671499
项目类别:
面上项目
资助金额:
70.0 万元
负责人:
曹萤
依托单位:
学科分类:
C1203.早期胚胎发育及细胞谱系建立
结题年份:
2020
批准年份:
2016
项目状态:
已结题
项目参与者:
张赞、雷安华、徐李阳、陈露、杨小丽
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中文摘要
胚层的正确分化是一系列信号协同调节的结果。在非洲爪蛙胚层分化过程中,母源因子beta-catenin和VegT启动合子Nodal/Activin信号通路,从而诱导中、内胚层的分化。表观遗传修饰因子通过其染色质调控功能以及对非组蛋白的调节从而调控胚胎的发育过程。申请者近来的研究发现组蛋白去甲基化酶Kdm2a/b通过对beta-catenin的去甲基化修饰调节Wnt信号通路激活后入核的beta-catenin的稳定性,从而调节胚胎的体轴形成。在后续的研究中,申请者发现beta-catenin存在多个位点的赖氨酸甲基化修饰。也发现组蛋白去甲基化酶Lsd1与VegT存在结合,而且初步研究结果表明Lsd1参与胚层形成。在本项目中,我们欲研究特异位点赖氨酸甲基化修饰对beta-catenin的调节作用,在胚层的分化中的功能和机制,以及Lsd1与VegT的相互作用对胚层分化的调节功能和机制。
英文摘要
Coordinated regulation of germ layer differentiation by multiple signals is essential for subsequent tissue diffenetiation and organogenesis. During the germ layer differentiation of Xenopus embryos, maternal factors beta-catenin and VegT initiate zygotic Nodal/Activin signaling, thereby inducing mesendoderm differentiation. Epigenetic factors are also key regulators of germ layer formation via their functions not only in chromatin modification but also in the mediation of non-histone proteins. Our recent research identified that histone demethylases Kdm2a/b exert demethylation effect on the nuclear beta-catenin after Wnt activation, hence regulating the formation of embryonic body axis. In the subsequent experiments, we found that there are several lysine methylation sites in beta-catenin, and that histone demethylase Lsd1 interacts with VegT. Moreover, preliminary results also showed that Lsd1 is involved in germ layer differentiation. In the present project, we aims to investigate the regulatory effects of the methylation of the specific lysine residues on the activity of beta-catenin, their funtions in the regulation of germ layer formation, and the mechanisms underneath. We will also try to figure out the functional significance of Lsd1 and VegT interaction during germ layer differentiation, and investigate the underlying mechanism by which it regulates germ layer formation.
恶性肿瘤是一类极端复杂的疾病。科学研究对其发生/发展的机理进行了长期探索,发现3千多个基因、数以千万计的基因突变,甚至于目前已知的生物学研究的几乎每个方面都被证明参与肿瘤的调控,体现肿瘤调控机制的极端复杂性和肿瘤异质性,使其成为一个愈发难以捉摸的难题。尽管目前肿瘤治疗已经取得许多进步,但复杂性和异质性也是研发更有效治疗策略的主要障碍。因此,科学研究也一直对不同肿瘤的发生/发展是否具有共性或规律进行不懈探索,但迄今仍是悬而未决的问题。肿瘤基础研究阐明了许多基因或者生物学过程等对肿瘤的调控机制。它们大都能够合理解释肿瘤发生/发展的某个侧面,但单独的基因、信号通路等都无法诠释这一复杂问题的全貌。如果能够建立这些肿瘤调控分子事件之间的内在联系,或可完整揭示肿瘤发生发展的实质,发现复杂性掩盖下的共性和一般规律。..本项目结合发育生物学、肿瘤生物学和进化生物学的研究发现,肿瘤细胞具有神经祖/干细胞的特性。尽管不同的肿瘤促进基因在调节肿瘤发生/发展时的机制各不相同,然而,它们大多数具有一个共同特征,就是特异地或至少主要在胚胎神经细胞中表达及调控神经发育。所以,肿瘤细胞和神经祖/干细胞共享大量调节网络,赋予肿瘤细胞以神经祖/干细胞的特性。调节肿瘤不同恶性特征(增殖、代谢、干性等)的基因都具有相应的神经特异性基因。项目申请者因此提出“肿瘤的发生发展是一个正常体细胞逐渐失去其原有细胞特征并逐渐获得神经细胞特征的过程”这一框架,在肿瘤研究史上首次将肿瘤细胞与一个确切的细胞类型相联系,有望揭示肿瘤复杂性掩盖下的共同本质。是重大原始理论创新,具有深刻而广泛的理论价值和潜在应用价值。
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
Similarity in gene-regulatory networks suggests that cancer cells share characteristics of embryonic neural cells
基因调控网络的相似性表明癌细胞具有胚胎神经细胞的特征
DOI:10.1074/jbc.m117.785865
发表时间:2017-06
期刊:Journal of Biological Chemistry
影响因子:4.8
作者:Zan Zhang;Anhua Lei;Liyang Xu;Lu chen;Yonglong Chen;Xuena Zhang;Yan Gao;Xiaoli Yang;Min zhang;Ying Cao
通讯作者:Ying Cao
EZH2 Regulates Protein Stability via Recruiting USP7 to Mediate Neuronal Gene Expression in Cancer Cells
EZH2 通过招募 USP7 介导癌细胞中的神经元基因表达来调节蛋白质稳定性
DOI:10.3389/fgene.2019.00422
发表时间:2019-05-03
期刊:FRONTIERS IN GENETICS
影响因子:3.7
作者:Lei, Anhua;Chen, Lu;Cao, Ying
通讯作者:Cao, Ying
Neural stemness contributes to cell tumorigenicity.
神经干性有助于细胞致瘤性
DOI:10.1186/s13578-021-00531-6
发表时间:2021-01-19
期刊:Cell & bioscience
影响因子:7.5
作者:Xu L;Zhang M;Shi L;Yang X;Chen L;Cao N;Lei A;Cao Y
通讯作者:Cao Y
Tumorigenesis as a process of gradual loss of original cell identity and gain of properties of neural precursor/progenitor cells.
肿瘤发生是一个逐渐丧失原始细胞特性并获得神经前体/祖细胞特性的过程
DOI:10.1186/s13578-017-0188-9
发表时间:2017
期刊:Cell & bioscience
影响因子:7.5
作者:Cao Y
通讯作者:Cao Y
组蛋白去甲基化酶在非洲爪蛙胚层分化形成中的功能研究
  • 批准号:
    31271544
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    80.0万元
  • 批准年份:
    2012
  • 负责人:
    曹萤
  • 依托单位:
Kruppel-like factor 4 (Klf4)在非洲爪蟾胚胎发育中的功能研究
  • 批准号:
    30971649
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    33.0万元
  • 批准年份:
    2009
  • 负责人:
    曹萤
  • 依托单位:
非洲爪蟾早期胚胎发育过程中Oct4同源基因的转录调控
  • 批准号:
    30871399
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    33.0万元
  • 批准年份:
    2008
  • 负责人:
    曹萤
  • 依托单位:
国内基金
海外基金