《AFF1和AFF4形成分子開關調控細胞分化》是依託廈門大學，由劉敏擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：AFF1和AFF4形成分子開關調控細胞分化
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：劉敏
- 依託單位：廈門大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
新近發現的超級轉錄延伸因子SECs是細胞內極其重要的蛋白複合體，它參與調控多種生理病理活動，然而目前對SECs如何參與細胞分化的調控仍知之甚少。我們前期的結果提示：SECs的骨架蛋白AFF1和AFF4可能參與3T3L1細胞分化，其內在的分子機理與組蛋白修飾和泛素化信號有關。本項目擬從AFF1和AFF4競爭結合複合體Dot1L/ENL入手，探討這種競爭性的相互作用如何影響組蛋白的修飾並進而引起分化相關基因的轉錄活化，以及泛素化信號如何通過調控的蛋白表達水平，驅動AFF1和AFF4形成調控細胞分化的分子開關。期望能通過闡釋SECs調控細胞分化的分子機理，為全面了解SECs的生物學功能提供參考，也為挖掘潛在的臨床套用價值提供理論依據。
結題摘要
近年來隨著高通量測序技術的發展，數個研究團隊幾乎同時發現在轉錄延伸的早期存在轉錄延伸暫停和重新啟動的過程，該過程是基因轉錄調控又一核心調控環節，尤其在胚胎幹細胞和應激情況下發揮強大的調控基因轉錄的能力。在細胞分化過程中，分化相關基因的轉錄延伸暫停在啟動子區下游近端，等待分化信號的刺激再重新啟動轉錄延伸直至全長mRNA產生，這個過程可以長達數月之久。真核細胞中調控轉錄延伸暫停重新啟動的核心調控因子是P-TEFb及其募集因子Brd4或超級延伸複合物SEC (AFF1和AFF4是SEC複合體的骨架蛋白)所組成的複合物。我們前期研究發現募集因子Brd4、AFF1和AFF4都能影響3T3L1細胞分化。在本項目中，我們已完成項目申請所計畫的研究的內容。首先我們揭示了募集因子Brd4、AFF1和AFF4組裝的複合體重啟轉錄延伸暫停的基因並激活基因轉錄的分子機制。我們的研究首次揭示細胞記憶體在多個P-TEFb分子協同調控轉錄延伸重啟，闡明細胞分化或應激信號活化基因轉錄的機理，即通過信號刺激募集因子Brd和SEC形成多個P-TEFb募集通道調控RNA Pol II的轉錄延伸重啟的詳盡機理，從而首次將Brd4和SEC兩個研究領域整合到統一的分子模型中。在此基礎上，我們進一步的研究揭示了重啟轉錄延伸也是刺激潛伏愛滋病毒基因轉錄的重要調控環節，闡明了兩種進入臨床實驗階段抗愛滋病化合物的作用機理，為指導臨床實踐提供理論依據。我們的研究表明，成果一中意外發現的、能刺激全局性基因轉錄延伸重啟的化合物HMBA，它與化合物prostratin能協同激活HIV-1轉錄主要通過刺激轉錄延伸，該過程還涉及炎症信號通路NF-kB的核心組分RelA與Brd4的相互作用，HMBA活化的Brd4結合、並將RelA長時間“扣留”在細胞核內，同時抑制NF-kB的負反饋抑制因子A20的轉錄表達，從而活化潛伏的HIV-1基因轉錄。我們的研究為抗愛滋病和抗炎藥物研發提供了新的藥物作用靶點。此外，在成果一的高通量數據再挖掘過程中，我們發現AFF1和AFF4調控的細胞分化相關基因中有基因Cbfa2t2，進一步比對美國公共的腫瘤信息資料庫（TCGA），我們發現該基因的異常表達與腎腺癌細胞的乾性維持（拮抗腫瘤幹細胞分化）密切相關。我們的研究首次提示基因Cbfa2t2是潛在的抗腎腺癌的藥物作用靶點。
