BCAS2功能与白内障致病机制

前期我们研究白内障致病基因HSF4的功能及其突变引起白内障发生的分子机制，应用酵母双杂交方法发现BCAS2可与HSF4相互作用。BCAS2是一个转录激活因子，可增强雌激素介导基因表达。最近的工作发现它可以负调控p53并具有保护抗凋亡的功能。本项目探索BCAS2和HSF4相互作用的生理学意义，研究BCAS2在晶状体分化和发育过程中的作用以及白内障发生的病理机制。我们的研究首次发现BCAS2在晶状体上皮细胞和弓形区表达，提示该基因可能在晶状体分化过程中发挥重要作用；研究这两个蛋白相互作用的分子机制，确定HSF4的HRA/B和DHR及BCAS2的CC结构域，是两个蛋白相互作用的关键结构域；对BCAS2与HSF4相互作用的生物学意义进行研究，发现过表达BCAS2显著抑制HSF4的转录活性，而干扰BCAS2则促进HSF4对下游基因的表达；进一步研究发现BCAS2能够在蛋白层次上下调HSF4；发现HSF4参与RAD51介导的DNA损伤修复途径，而BCAS2能够抑制HSF4对RAD51的转录激活能力，提示HSF4/BCAS2可能参与晶状体细胞中的DNA 损伤修复途径；首次发现HSF4能够上调HMOX-1，而BCAS2可抑制HSF4的这一功能，表明HSF4/BCAS2具有抗氧化功能，提示我们在晶状体细胞中发现了一条新的具有抗氧化胁迫的信号途径；为更进一步研究BCAS2在晶状体细胞的功能和分子机制，我们还构建了BCAS2基因敲除的斑马鱼模型。我们的研究为深入研究BCAS2在晶状体细胞分化、发育、晶状体正常功能维持，以及白内障形成过程中的作用及其分子机制，探索白内障潜在的预防和治疗手段打下良好基础。