《KAT2B對脂肪細胞分化調控的分子機制研究》是依託天津醫科大學，由時文濤擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：KAT2B對脂肪細胞分化調控的分子機制研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：時文濤
- 依託單位：天津醫科大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
脂肪細胞分化與肥胖的發生、發展關係密切。組蛋白乙醯轉移酶KAT2B在基因轉錄調控中起重要作用，但該基因是否及如何參與脂肪細胞分化的調控尚存疑問。我們前期套用3T3-L1前體脂肪細胞研究發現：①KAT2B表達量在細胞誘導分化後升高；②KAT2B與PPARγ1間存在直接的蛋白互動作用；③KAT2B表達敲低穩定細胞株分化程度顯著降低；④ KAT2B表達敲低引起CEBPα基因和幾種脂肪因子表達的下調。上述結果提示，KAT2B參與了脂肪細胞分化的調控，其作用的分子機制值得我們進一步研究。本課題將從KAT2B這個表觀遺傳水平的調控分子出發，①用ChIP分析與其結合的DNA調控序列；②用PCR Array鑑定其參與調控的下游脂肪細胞分化相關基因；③根據前期基因型互動作用結果用Co-IP篩選與其結合的轉錄因子。課題的成果將完善脂肪細胞分化轉錄調控網路，為肥胖等疾病的預防和治療提供理論依據和新靶點。
結題摘要
我們對於脂肪細胞分化調控方面的了解主要來源於體外細胞培養模型（包括3T3-L1細胞系），這些細胞系能夠在體外通過胰島素、糖皮質激素（地塞米松）、cAMP激動劑以及血清中的促細胞分裂原（合稱MDI培養液）的誘導模擬脂肪細胞分化過程。人們套用這些細胞模型發現了一些分化過程中的關鍵轉錄因子，但對於這些因子的表觀遺傳學水平調控，仍需要更深入地研究。Kat2b是本課題組在群體水平發現的一個與肥胖關聯的基因。作為一個組蛋白乙醯轉移酶，Kat2b可以通過催化核心組蛋白上賴氨酸殘基的乙醯化，使染色質處於活化狀態，促進基因的轉錄。Montminy等通過Kat2b敲除小鼠研究發現，Kat2b所參與調控的基因數量不多，而且主要集中在糖代謝和脂代謝等相關通路。本研究旨在探討Kat2b在體外脂肪細胞分化模型3T3-L1中是否發揮轉錄調控作用及其發揮作用的分子機制。我們套用Real-time PCR和Western Blot檢測Kat2b在3T3-L1細胞分化過程中的表達；套用重組慢病毒感染細胞，shRNA干擾或過表達Kat2b，通過Oil-Red-O染色法觀察Kat2b表達量變化對細胞分化的影響；套用ChIP on chip和PCR array的方法篩選Kat2b調控的下游基因和通路；套用Western Blot和ChIP qPCR對潛在目的基因進行驗證。Kat2b在3T3-L1細胞分化過程中表達升高；Kat2b表達下調會抑制脂肪細胞的分化；Kat2b可以在細胞分化不同時間點誘導Pdpk1和Foxo1的表達、調控Foxo1的活性；Foxo1能進一步調控P21的表達。我們通過上述結果推論，Kat2b也參與了胰島素誘導的脂肪細胞分化，其發揮作用的途徑與調控糖異生時不同，是作用於Pi3k/Pdpk1/Akt/Foxo1通路，並且在細胞分化的不同時間點，對不同基因的轉錄依次發揮了轉錄水平的調控作用。（1）在分化的初始階段（10min-day1），Kat2b與Pdpk1的啟動子區結合，促進了 Pdpk1的表達，並進一步增強了Akt及Foxo1的磷酸化程度，抑制了P21的表達，使細胞進入克隆增殖階段；（2）在分化的中間階段（day2），Kat2b直接活化了Foxo1的啟動子區，重新又誘導了Foxo1的表達，進而使P21表達升高，幫助細胞從克隆增殖階段轉入終末分化階段。
