Zfp36l2在胚胎體軸形成中的作用機理研究

《Zfp36l2在胚胎體軸形成中的作用機理研究》是依託中國海洋大學，由李紅岩擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：Zfp36l2在胚胎體軸形成中的作用機理研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：李紅岩
• 依託單位：中國海洋大學

中文摘要

RNA結合蛋白在早期發育中起重要調控作用，但這些轉錄後調控因子在脊椎動物體軸形成中的作用還不清楚。我們已克隆了斑馬魚和非洲爪蛙的Zfp36l2，發現其在中胚層特異表達，過量表達時胚胎頭部發育缺陷，基因敲降時胚胎出現背部化表型，報告基因實驗結果表明其可能影響經典Wnt信號通路，提示Zfp36l2可能是通過經典Wnt信號通路調節體軸形成的新基因。但其具體作用機制尚不明確。因此，我們擬首先採用RIP-差異篩選Zfp36l2的候選靶RNA；採用過量表達與基因敲降方法系統研究Zfp36l2與靶RNA的功能、與Wnt信號通路的關係以及它們在發育過程中的相互作用；採用報告基因、Western、RIP等方法確定Zfp36L2與靶RNA的結合位點及作用機制；同時篩選可能與Zfp36l2結合的蛋白。由此，闡明Zfp36l2在體軸形成中的作用機制，確定其在經典Wnt信號通路所處位置，完善體軸形成基因調控網路。

結題摘要

RNA 結合蛋白在早期發育中起重要調控作用，但這些轉錄後調控因子在脊椎動物體軸形成中的作用還不清楚。我們發現斑馬魚和非洲爪蛙的Zfp36l2在中胚層特異表達，過量表達時胚胎頭部發育缺陷，基因敲降時胚胎出現背部化表型，報告基因實驗結果表明其可能影響經典Wnt 信號通路。但其具體作用機制尚不明確。我們首先採用RIP-差異篩選到多個Zfp36l2 的候選靶RNA；並通過原位雜交研究了篩選的候選靶基因中的Ly6家族等多個基因的表達模式，並通過過量表達與基因敲降方法研究了靶RNA 的功能、報告基因實驗結果表明Zfp36l2沒有轉錄活性，能夠抑制Tcf1以及Wnt3a激活的Wnt信號通路，並且Zfp36l2也能夠抑制β-catenin激活的Wnt信號通路。Zfp36l2的羧基端對於其功能是必需的。進一步的研究表明Zfp36l2能夠調節Cox2 和Xnr3 mRNA的穩定性，而與Cox2相互作用的位點是在Cox2 mRNA的3’-UTR的富含AU區。酵母雙雜交篩選到可能與Zfp36l2結合的蛋白，並通過Talens技術建立了Zfp36l2敲除的F2代純合突變體，之後將用於確定母源性Zfp36l2的功能。由此，我們確定 Zfp36l2 通過直接抑制β-catenin激活的信號通路以及通過Xnr3和Cox2 mRNA3’-UTR中富含AU序列的區域調控其穩定性影響Wnt信號通路從而在體軸形成中起作用。這是Zfp36l2除免疫、血細胞發生之外的一個新功能。也是體軸形成過程中鑑定到的通過轉錄後調控起作用的新因子。