RNA剪接蛋白PRPF8调控人胚胎干细胞自我更新和分化的作用及机制研究

项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    31871373
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    60.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    C0703.细胞增殖及细胞周期
  • 结题年份:
    2022
  • 批准年份:
    2018
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2019-01-01 至2022-12-31

项目摘要

Human embryonic stem cells (hESC), derived from the inner cell mass of the blastocysts of human embryos have two unique characteristics, unlimited self-renewal in vitro and pluripotency. Despite the extensive studies on the regulatory role of the core transcription factors and the signaling-pathway in hESC, post-transcriptional regulation of RNAs in hESC is largely unknown. Our preliminary data indicate that pre-mRNA processing splicing factor 8 (PRPF8) is essential for the self-renewal of hESC. It is possible that PRPF8 regulates the p53 signaling pathway through the post-transcriptional regulation of RNA splicing processing. In this project, we plan to further verify the function of PRPF8 in the maintenance of hESC self-renewal and regulation of differentiation; identify key downstream targets of PRPF8 and the manner by which it acts; find key genes involved in p53 signaling pathway regulated by PRPF8; elucidate the molecular mechanism by which PRPF8 regulates gene expression. Through completing this study, we hope to reveal a pathway important for hESC self-renewal controlled by PRPF8 for post-transcriptional regulation of p53 signaling pathway. This study will help to understand the underlying mechanism of the regulation network for hESC self-renewal and to guide directed differentiation of hESC.
人胚胎干细胞(hESC)是来源于人囊胚期内细胞团细胞,具有在体外无限自我更新的能力和分化的多能性。目前,关于hESC调控机制的研究主要集中在转录因子与细胞外信号通路。关于RNA转录后调控以及p53信号通路在调控hESC自我更新与分化的研究非常有限。申请人课题组前期研究发现RNA剪接复合体成员PRPF8对维持hESC自我更新具有重要作用,并有可能是通过调控p53信号通路的相关基因表达来行使其功能。本项目拟1)进一步确定PRPF8在hESC自我更新维持与分化调控中的作用;2) 发现PRPF8在hESC调控的关键靶基因及作用方式;3) 找到受PRPF8调控的p53相关基因;4) 揭示PRPF8调控基因表达的分子机制。通过本项目的实施希望揭示以PRPF8为主导,在转录后水平调节p53信号通路活性,对hESC自我更新维持的调控机制, 从而完善hESC自我更新的调控网络和为hESC定向分化提供指导。

结项摘要

人胚胎干细胞(Human embryonic stem cells, hESCs)具有无限自我更新能力和分化成为所有种类成体细胞的潜能,在疾病模型的建立,药物筛选和再生医学方面具有非常广阔的应用前景。然而,当hESCs对各种应激或损伤做出反应时,往往会发生凋亡。了解hESC的分子调控机制与hESC存活相关的新因素是确保hESC高质量的基础。在本研究中,我们报道了PRPF8,一种RNA剪接体组成成分,是hESC存活所必需的。PRPF8敲低诱导p53蛋白积累并激活p53通路,导致hESCs凋亡。下调p53的表达水平可以纠正PRPF8敲低所引起的细胞死亡,这表明PRPF8敲低通过激活p53途径触发hESC凋亡。此外,PRPF8敲低导致p53总蛋白水平急剧升高,而p53 mRNA水平保持不变。我们证明p53在PRPF8敲低细胞中的积累是由于p53蛋白稳定性的增加。这些发现提示PRPF8敲低可能通过翻译后修饰导致p53蛋白的积聚,进而引起hESC细胞凋亡。.通过对RNA测序数据的深入挖掘,我们发现与对照组细胞相比,在hESC中敲低PRPF8时Pirh2可变剪接事件发生改变,出现了Pirh2B这一剪接变体。已有研究报道,Pirh2是p53的特异性E3泛素化连接酶。然而,由于部分RING结构域的缺失,Pirh2B缺乏泛素连接酶活性,其可能通过竞争性结合p53来拮抗全长形式Pirh2A的泛素连接酶活性,进而导致p53蛋白在细胞内的累积。为了验证PRPF8敲低是否通过该机制引起hESC凋亡,我们在PRPF8敲低细胞中同时下调Pirh2B的表达可以部分抑制PRPF8单独敲低导致的活细胞数目减少与p53下游基因的过度表达。.综上所述,在hESC中,PRPF8可能通过调控p53的E3泛素化连接酶Pirh2的可变剪接,维持hESC中p53的蛋白处于一个正常水平,保证细胞存活,进而维持hESC的自我更新。本研究不仅发现了一个具有维持hESC自我更新作用的新因子。而且,在分子机制上,揭示了PRPF8从转录后水平调控p53特异性E3泛素化连接酶Pirh2的mRNR前体可变剪接事件,实现在蛋白质翻译后水平维持hESC中p53的正常蛋白水平和hESC的存活。 因此,这一研究建立了hESC存活与mRNA转录后及蛋白质翻译后修饰之间的联系,为hESC的自我更新调控机制提供了新的线索。

项目成果

期刊论文数量(1)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(1)
专利数量(0)
Stk40 deletion elevates c-JUN protein level and impairs mesoderm differentiation
Stk40缺失提高c-JUN蛋白水平并损害中胚层分化
  • DOI:
    10.1074/jbc.ra119.007840
  • 发表时间:
    2019-06-21
  • 期刊:
    JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY
  • 影响因子:
    4.8
  • 作者:
    Hu, Jing;Li, Shuang;Jin, Ying
  • 通讯作者:
    Jin, Ying
共 1 条
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  • 作者:
    金颖;胡洪波*
  • 通讯作者:
    胡洪波*
共 18 条
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