KZFP在斑馬魚胚胎髮育中的作用及其機制研究

《KZFP在斑馬魚胚胎髮育中的作用及其機制研究》是依託四川大學，由姚少華擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：KZFP在斑馬魚胚胎髮育中的作用及其機制研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：姚少華
• 依託單位：四川大學

項目摘要

經典Wnt信號是調控早期胚胎髮育中的重要信號通路。然而，目前對wnt基因本身的表達調控還不甚了解。我們在前期研究中鑑定到一個母系來源的轉錄因子，KZFP,可以調控wnt8a的表達。實驗證明：抑制KZFP導致原腸運動障礙及背部化，過表達KZFP則誘導無眼畸形；這些表型同wnt8a誘導的表型近似，提示二者相關。其次，抑制KZFP導致wnt8a表達的顯著下調，而過表達KZFP可以誘導wnt8a的異位表達。再者，我們鑑定了KZFP的DNA結合位點，並發現wnt8a啟動子中包含3個KZFP位點，啟動子分析實驗也表明KZFP促進wnt8a啟動子的活性。本申請擬在上述基礎上，系統闡明KZFP調控胚胎髮育的具體過程，鑑定KZFP的生化特性，研究KZFP介導的轉錄調控過程的具體機制以及KZFP與其它調控wnt8a表達的信號通路之間的相互關係，以期深入揭示KZFP在早期胚胎髮育中調節細胞分化和運動的分子機制。

結題摘要

本項目圍繞一個新的Wnt信號調控因子開展。Wnt通路是調控細胞分化、胚胎髮育和腫瘤發生的重要信號通路。目前，對wnt信號分子本身的表達調控還不十分清楚。本項目鑑定到一個新的斑馬魚早期發育過程的必須轉錄因子KZFP，後改稱為KZP，是調控wnt8表達的重要因子。我們系統地研究了敲降KZP在斑馬魚中引起的胚胎髮育表型，發現細胞運動和細胞分化出現顯著障礙。接著，我們通過基因晶片分析了KZP潛在的下游靶基因，發現包括wnt8在內的許多早期發育重要基因顯著下調。在此基礎上，我們圍繞KZP-wnt8及其下游靶基因的轉錄調控及生物學作用開展一系列研究。首先，我們證明了了KZP是一個直接結合DNA的轉錄因子，並且發現其N端的鋅指簇是其主要的DNA結合結構域，證明其結合的DNA位點為5' -(T/A/G)T(A/T/G)NCTGCCA-3'。然後，我們重點研究了KZP對wnt8的表達調控作用，證實KZP可以直接結合到wnt8啟動子區域調控其合子表達的起始和維持。通過研究KZP與已知調控wnt8 表達的重要信號如fgf8等因子的遺傳互作關係，我們發現KZP可能是一個調控wnt8啟動子活性的基礎轉錄因子，因為缺失kzp的表達過表達fgf8等信號不能有效地刺激wnt8a的表達。其次，我們還深入研究了KZP其他潛在的發育生物學作用。利用gata1，flk1，insulin，lysc等轉基因品系系統分析kzp的發育生物學表型，我們發現kzp 對造血系統的正常發育是至關重要的， KZP 能夠特異地調控gata1、gata2、scl 等基因的表達從而控制造血系統的細胞分化，進一步的分析表明，gata1 、gata2和pu.1基因啟動子中均含有KZP 的保守結合位點，通染色質免疫共沉澱實驗我們證明kzp可以結合到這些基因的啟動子區。最後，因為在人的KZP同源基因與腫瘤發生高度相關，我們還深入挖掘kzp調控的下游靶基因，重點集中在ENC1、eif3i等一些可能與腫瘤和細胞分化相關基因。總之，通過本項目的實施，我們初步探究了的KZP的基本生物學功能，揭示了KZP對wnt8等重要信號分子的表達調控作用，為進一步理解以KZP為節點的調控網路在細胞分化、胚胎髮育和腫瘤發生中的作用奠定基礎。