Maged1通过与Neurod1相互作用调控PER3的转录

Circadian rhythm synchronizes the physiology and behavior of most animals to daily environmental oscillations, which is dependent on a negative transcriptional-translational feedback loop (TTLs). TTLs is composed of BMAL1, CLOCK, PER1/2/3 and CRY1/2, most of them has been studied out except PER3 gene in mammal. Here, we have revealed Maged1 shows dynamically subcellular localization at different time and the transcriptional activity of PER3 decreases with Maged1 knocking down. Moreover, Maged1 interacts with Neurod1. It has been reported that Neurod1 knock-out mice shows down-regulation of transcription level of PER3 gene. In this proposal, we will utilize a combination of approaches in cell biology, genetics, biochemistry, molecular biology and neurobiology, which to explore how subcellular localization of Neurod1 is affected by interacting with Maged1 and explain the mechanism of Maged1 regulating PER3 transcription in the nucleus. The potential results not only contribute to a deeper understanding of circadian rhythm, but also provide theoretical basis for the target site of drug design.

生物昼夜节律的调控依赖于节律分子构成的转录-翻译反馈环路（TTLs），其中对节律分子PER3转录调控机制的研究并不是很透彻。我们前期实验发现，Maged1蛋白在不同时间点存在亚细胞分布动态变化，并与转录因子Neurod1相互作用。结合前人报道，Neurod1缺失小鼠的PER3转录水平下调，我们发现降低Maged1蛋白水平，PER3基因的转录水平也随之下降。因此在本项目中，我们拟通过干扰Maged1/Neurod1相互作用，结合CHIP、立体定位等生化相关分子技术和行为学检测，进一步解析两者相互作用对Neurod1核质穿梭的调节以及在细胞核中调控PER3基因转录的具体分子机制，该项目的研究有助于全面认识生物昼夜节律的调控机制，为治疗生物节律紊乱相关的睡眠疾病提供新的策略。

生物昼夜节律的调控依赖于节律分子构成的转录-翻译反馈环路（TTLs），其中对节律分子per3转录调控机制的研究并不是很透彻。本研究中，我们发现松果体表达的Maged1/NeuroD1信号通路调控per3的转录水平。免疫染色显示Maged1蛋白在不同时间点存在亚细胞分布变化，与NeuroD1核质穿梭表型相似，但敲低Maged1蛋白水平后，发现NeuroD1核质分布异常细胞数未显著增加。进一步研究发现Maged1与NeuroD1结合发生于细胞质，通过与非磷酸化NeuroD1结合，抑制NeuroD1磷酸化，从而抑制其进入磷酸化依赖的泛素途径，表现为Maged1减少或缺失，NeuroD1蛋白水平随之下降。同时我们深入探究发现Maged1与per3启动子序列不结合，但促进per3转录。而NeuroD1与per3启动子序列结合并且促进per3转录调控。这说明Maged1通过抑制NeuroD1的降解，从而促进per3的转录。该研究结果揭示NeuroD1在昼夜节律调控的新功能，为解析Maged1/NeuroD1信号通路调节睡眠时相的研究提供新线索。

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