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多梳抑制复合体prc2在动植物中的组成与功能概述

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分子植物育种 2023年第12期21卷 4131-4140页

作者：宋静云刘欣颖杨天越 Ralf Müller-Xing 邢倩东北林业大学东北盐碱植被恢复与重建教育部重点实验室哈尔滨150040 东北林业大学生命科学学院哈尔滨150040

在许多生物体中,Polycomb group(PcG)蛋白在调节基因表达和维持发育状态方面起着重要作用。PcG蛋白以多种形式存在,主要形式为Polycomb repressive complex 1(prc1)和Polycomb repressive complex2(prc2)。其中prc2是一种四亚基组蛋白甲基转移酶复合物,其作用是抑制基因表达。在许多物种的发育过程中,prc2会通过形成不同的复合体发挥表观遗传调控作用,甚至在辅助组分的帮助下能够改变复合体活性或提供额外功能。本研究就prc2在不同物种中的组成及功能研究进行综述,并对prc2未来研究方向进行展望。

关键词： PcG蛋白 prc2 H3K27me3 表观遗传

prc2复合物在稽留流产患者绒毛组织中的表达及意义

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PRC2复合物在稽留流产患者绒毛组织中的表达及意义

作者：朱娜娜安徽医科大学

学位级别：硕士

目的:通过应用多项实验方法对稽留流产(MA,missed abortion)患者及正常妊娠流产患者绒毛中prc2蛋白(多梳蛋白抑制复合物2,Polycombrepressive complex 2)的核心成分EZH2(enhancer of zeste homolog 2)、EED(embryonic ectoderm development)、SUZ12(suppressor of zeste 12)的表达水平进行检测,探索三者在稽留流产中可能发挥的作用与机制,为临床及时识别、干预及对症处理稽留流产提供理论依据。方法:1.选取调查对象于2022年1月1日至2022年12月31日在合肥市第三人民医院就诊或被诊断是稽留流产的住院患者30人属于稽留流产实验组(MA组)。正常妊娠自愿要求行无痛人流的患者30例为人工流产对照组。2.使用苏木精-伊红染色法(HE,Hematoxylin-eosin Staining)处理两组切片,于光学显微镜下观察两组患者绒毛组织的病理学组织结构变化。使用蛋白印迹实验(WB,Western Blot)测定两组患者绒毛组织中EZH2、EED、SUZ12的表达水平及差异。采用免疫组织化学方法(IHC,Immunohistochemistry)分别观察两组患者绒毛组织中EZH2、EED、SUZ12的分布情况及差异。结果:1.人工流产对照组与稽留流产实验组(MA组)患者一般情况比较对照组及实验组的患者在年龄、孕产次、妊娠天数方面均无显著统计学差别(P>0.05)。2.人工流产对照组与稽留流产实验组(MA组)患者绒毛组织HE染色病理学组织结构差异HE染色法处理组织切片后,置于显微镜下可见,人工流产对照组:绒毛组织形状规则,层次清晰,结构完整清楚,滋养层细胞大小均匀一致,形状规整,边界清楚,排列整齐;稽留流产实验组:部分绒毛组织形态发生改变,层次不清,结构混乱受损,滋养层细胞大小不一,数目减少,不规则状,边界欠清,排列参差错乱,可见核固缩,绒毛间质多半呈现不同程度的水肿及纤维样变性。3.人工流产对照组与稽留流产实验组(MA组)患者绒毛组织中EZH2、EED、SUZ12的表达水平蛋白印迹实验结果显示,稽留流产实验组绒毛组织的EZH2、EED、SUZ12表达水平均明显低于人工流产对照组,两组间的差别有显著性(P2、EED、SUZ12表达水平高于稽留流产实验组,两个组间差异有显著意义(P2、EED、SUZ12的表达水平下调,因基因表达对胚胎发育至关重要,prc2蛋白作为关键染色质修饰复合物,本实验结果强调了prc2复合物可能在胚胎发育过程中存在的调节作用,prc2复合物的缺失可能会推动稽留流产的发生与发展。这为临床工作中对稽留流产患者的积极预防干预提供了部分理论依据。

关键词：稽留流产绒毛组织 prc2 EZH2 EED SUZ12

靶向组蛋白甲基转移酶复合物prc2核心组分EED的抑制剂筛选和抗肿瘤研究

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靶向组蛋白甲基转移酶复合物PRC2核心组分EED的抑制剂筛选和抗肿...

作者：董冠钧郑州大学

学位级别：硕士

研究背景和目的:表观遗传(Epigenetics)是一种可遗传的稳定表型,在基因的DNA序列没有发生改变的情况下,由染色质的变化引起。表观遗传主要包括DNA修饰、组蛋白修饰、非编码RNA调控、核小体定位及染色质重塑等,在生物体内的多种生理病理... 详细信息

研究背景和目的:表观遗传(Epigenetics)是一种可遗传的稳定表型,在基因的DNA序列没有发生改变的情况下,由染色质的变化引起。表观遗传主要包括DNA修饰、组蛋白修饰、非编码RNA调控、核小体定位及染色质重塑等,在生物体内的多种生理病理学进程中发挥重要作用,与癌症、心血管、肠道及肝脏等相关疾病的发生发展息息相关。prc2是表观遗传中调节组蛋白甲基化修饰的多蛋白复合物,由EZH2、EED、SUZ12和RBBP4/7等核心亚基和其他辅因子组成,主要通过催化H3K27的甲基化而发挥基因沉默作用,进而在细胞发育和分化过程中调节多种基因的表达。不断有研究发现prc2的功能失调与淋巴瘤、前列腺癌、乳腺癌、黑色素瘤和胃癌等多种肿瘤的发生发展紧密相关,靶向抑制prc2的活性被认为可能成为这些肿瘤的新兴治疗方法。目前靶向prc2的抑制剂多为EZH2-SAM竞争性抑制剂,多个药物已进入临床研究阶段,其中Tazemetostat于2020年1月获得FDA批准,用于治疗上皮样肉瘤和滤泡性淋巴瘤。作为prc2的核心组分,EED的存在对prc2发挥催化活性至关重要,其通过与H3K27me3的结合,可以变构激活EZH2的催化SET结构域,进而显著增强prc2的甲基转移酶活性。作为新的靶向prc2的抑制剂研究策略,已有研究证明针对EED-H3K27me3之间相互作用的抑制剂可以显著抑制prc2的活性,而且在对EZH2抑制剂发生耐药的淋巴瘤细胞中,同样能发挥较好的效果。此外,研究还发现EED抑制剂口服给药可以造成异种移植淋巴瘤的完全消退,目前已有一个EED抑制剂MAK683进入临床研究阶段。本研究旨在建立并优化靶向EED-H3K27me3的抑制剂体外高通量筛选平台,接着以此平台筛选出EED抑制剂并研究其抗肿瘤活性。本论文的研究结果和主要内容如下所示。研究方法和结果:1.在本文中,我们构建了p GEX-4T-1-EED原核表达载体,并通过大肠杆菌原核表达体系成功纯化出了有活性的EED蛋白。然后首次运用HTRF技术建立了靶向EED-H3K27me3之间相互作用的高通量抑制剂筛选平台,并对HTRF筛选体系进行进一步的优化和验证。***抑制剂筛选平台建立后,对课题组化合物库里的部分小分子化合物及实验室之前合成的化合物进行了筛选。此外,针对计算机虚拟筛选结果,设计合成新的小分子化合物并进行筛选。筛选出活性较好的化合物后,在其基础上进一步设计、合成、筛选出活性更好的化合物。最终运用该筛选平台筛选了近330个化合物,其中活性最好的是嘧啶并三氮唑类化合物,活性最好的化合物为Z-16,IC为2.722±0.424 n M。3.分别运用BLI技术和CETSA技术验证了Z-16与体外纯化及细胞内的EED蛋白的结合作用,得出EED与Z-16结合的KD值为4.4±0.4 n M。4.接着对筛选到的嘧啶并三氮唑类化合物进行细胞水平的活性评价。通过CCK-8实验发现其对KARPAS422和Pfeiffer细胞的增殖有明显抑制作用,其中活性最好的化合物是Z-16,IC分别为0.217±0.064μM和0.137±0.086μM。此外,通过Western Blot实验发现了Z-16对prc2活性的显著抑制作用,能够以剂量依赖性的方式显著降低细胞内的H3K27me3水平。通过RNA-seq和RT-q PCR实验初步探索了Z-16发挥作用的相关机制,结果发现Z-16处理细胞后在不影响prc2核心组分基因变化的情况下,可能主要影响PI3K-Akt信号通路进而发挥对KARPAS422细胞增殖的抑制作用,具体机制仍在进一步探索中。5.最后在体内对化合物进行药代动力学、急性毒性及抗异种移植淋巴瘤生长的活性评价。药代动力学的研究结果显示化合物Z-16口服给药的药物达峰时间为4 h,生物利用度为94.7%,清除半衰期为1.77 h,静脉注射给药时的药物清除半衰期为2.55 h。急性毒性实验结果显示Z-16的半数致死量在1 g/kg和500mg/kg之间。此外,HE染色结果表明当Z-16的给药量不大于500 mg/kg时,在小鼠体内基本没有毒性。药效学评价结果显示化合物Z-16(25 mg/kg)口服给药即可对KARPAS422异种移植小鼠模型中肿瘤的生长产生明显的抑制作用,此外,化合物Z-16持续给药4周后还可导致肿瘤的完全消失。结论:1.本研究首次建立了靶向EED-H3K27me3的HTRF抑制剂筛选平台,并运用该筛选平台对5个系列,近330个小分子化合物进行了筛选,最终首次发现了一个含有嘧啶并三氮唑的新型EED抑制剂Z-16,IC为2.722±0.424 n M。2.通过体内外的研究发现Z-16可以与EED蛋白结合并能显著抑制prc2的甲基转移酶活性和淋巴瘤细胞的增殖,而且在体内显示出良好的药

关键词：表观遗传 prc2 EED 抑制剂筛选 HTRF 淋巴瘤

超声处理对prc2相关蛋白染色质免疫共沉淀测序结果的影响

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生物工程学报 2020年第2期36卷 341-352页

作者：杨根生焦芳芳吕瑞途郭睿复旦大学生物医学研究院上海200031 复旦大学附属浦东医院肿瘤科上海201399

超声处理是染色质免疫共沉淀(Chromatin immunoprecipitation,Ch IP)实验过程中染色质片段化的重要手段之一。选用多梳抑制复合物2 (Polycomb repressive complex 2,prc2)相关蛋白组蛋白甲基转移酶EZH2及其催化产物H3K27me3为代表,研究... 详细信息

超声处理是染色质免疫共沉淀(Chromatin immunoprecipitation,Ch IP)实验过程中染色质片段化的重要手段之一。选用多梳抑制复合物2 (Polycomb repressive complex 2,prc2)相关蛋白组蛋白甲基转移酶EZH2及其催化产物H3K27me3为代表,研究不同分子量大小的蛋白在不同超声处理时间下对染色质免疫共沉淀测序(Chromatin immunoprecipitation sequencing,Ch IP-seq)实验的影响,结果表明在启动子区或非启动子区,不同超声时间下小分子量组蛋白H3K27me3结合位点的注释基因均无明显差异,说明超声时间对组蛋白Ch IP-seq数据影响不大。与组蛋白不同,超声时间从10 min延长至20 min后启动子区EZH2新增结合位点的注释基因能够显著聚类在与肌动蛋白丝组装等相关通路上。超声20min相比10min,非启动子区EZH2新增基因的GO(Gene ontology)聚类通路要远多于丢失基因,且超声30 min相比20 min,非启动子区丢失基因的GO聚类通路要远多于新增基因,这些通路大多与RNA聚合酶Ⅱ(RNApolymeraseⅡ,RNAPII)、器官发育、细胞形态发生相关。这表明超声时间不足或过长均会导致EZH2的基因组定位信息的不全。另外,超声主要影响启动子区中的prc2非结合区域及二价启动子区域的EZH2结合位点,还影响非启动子区中prc2结合区域、prc2不结合区域以及活化态增强子区域的EZH2结合位点。综上,建议对大分子量的染色质修饰相关蛋白优化超声处理时间,使形成的染色质片段聚集在100–500 bp可获得比较全面的基因组信息。对小分子量的组蛋白来说,超声时间对Ch IP-seq结果影响不大。

关键词：超声时间染色质片段化 EZH2 prc2 启动子增强子

prc2 recruitment and H3K27me3 deposition at FLC require COOLAIR Binding by FCA

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PRC2 recruitment and H3K27me3 deposition at FLC require COOL...

铁皮石斛prc2复合体成员的鉴定及对胁迫响应的表达分析

2018全国植物生物学大会

作者： Yongke Tian Han Zheng Fei Zhang Shiliang Wang Xiaoru Ji Yuehui He Yong Ding CAS Center for Excellence in Molecular Plant Sciences School of Life SciencesUniversity of Science & Technology of China School of Life Sciences University of Science & Technology of China Shanghai Center for Plant Stress ShanghaiChinese Academy of Sciences

The cold-induced antisense transcript COOLAIR represses FLOWERING LOCUS C(FLC) transcription by modulating histone H3 methylation,causing increasedH3 K27 me3 and decreased H3 K36 me3 levels in response to cold ***,the molecular connection between COOLAIR and histone modification factors in the absence of cold treatment remains ***,we report that the RNAbinding protein FLOWERING CONTROL LOCUS A(FCA) interacts with the Polycomb Repressive Complex 2(prc2) subunit CURLY LEAF(CLF) and binds nascent COOLAIR transcripts to allow deposition of H3 K27 me3 at *** of FCA function leads to a reduction in CLF enrichment and H3 K27 me3 deposition at *** directly binds to COOLAIR and loss of COOLAIR function results in a reduction in FCA and CLF enrichment,which in turn decreases H3 K27 me3 levels at *** Arabidopsis protein phosphatase SSU72 physically interacts with the RRM1 motif of FCA to antagonize FCA binding with *** in SSU72 result in early flowering,reduced FLC transcription,increased CLF enrichment and H3 K27 me3,and enhanced affinity between FCA and *** results provide new insight into how FCA and SSU72 coordinately regulate H3 K27 me3 via COOLAIR and suggest that the binding between COOLAIR and FCA is critical for prc2 enrichment andH3 K27 me3 deposition in Arabidopsis.

关键词： COOLAIR prc2 CLF FCA H3K27me3

来源： cnki会议评论

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cnki会议

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核农学报 2020年第3期34卷 497-505页

作者：仇汉林屈东海陈东红朱玉球斯金平浙江农林大学/省部共建亚热带森林培育国家重点实验室/国家林业局铁皮石斛工程技术研究中心浙江临安311300 湖南农业大学生物科学技术学院湖南长沙410128

为了探讨prc2复合体在铁皮石斛生长发育和胁迫响应中的功能,通过生物信息学方法筛选了铁皮石斛prc2核心成员DcCLF、DcSWN、DcEMF2、DcFIE和DcMSI1,借助酵母双杂交技术分析了它们之间的互作关系,利用半定量PCR分析了prc2核心成员的组织... 详细信息

为了探讨prc2复合体在铁皮石斛生长发育和胁迫响应中的功能,通过生物信息学方法筛选了铁皮石斛prc2核心成员DcCLF、DcSWN、DcEMF2、DcFIE和DcMSI1,借助酵母双杂交技术分析了它们之间的互作关系,利用半定量PCR分析了prc2核心成员的组织表达谱,通过荧光定量PCR检测了它们对非生物胁迫(低温、高温、脱水)和病害胁迫(齐整小核菌、灰葡萄孢霉菌)的响应情况。结果表明,铁皮石斛prc2复合体包含5个成员:E(z)同源基因DcCLF和DcSWN、Su(z)12基因DcEMF2、ESC基因DcFIE、p55基因DcMSI1,且这5个成员间的互作关系基本符合模式植物的互作模式,也存在物种特异性,表明prc2复合体在进化中既有保守性也有特殊性。prc2核心成员在铁皮石斛根、茎、叶、花蕾、成花中均有表达,但不同基因的表达存在组织差异性。同时,prc2成员响应不同的环境和病害胁迫:DcCLF受低温、高温和脱水等各种环境胁迫的显著诱导;DcMSI1和DcEMF2在齐整小核菌侵染下表达明显上调,而DcSWN在灰葡萄孢霉菌侵染下受诱导程度最大。铁皮石斛prc2复合体在生长发育和胁迫应答中发挥重要作用,可为分子辅助育种提供关键靶标基因。

关键词：铁皮石斛 prc2 环境因子真菌病害胁迫应答

Hp感染与胃癌组织中prc2和H3K27me3蛋白的相关性分析

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中华医院感染学杂志 2019年第23期29卷 3539-3543页

作者：关新红刘婷婷蔡倩侯健姜芸新疆医科大学第三临床医学院(附属肿瘤医院)心肾内分泌科病区

目的探究幽门螺杆菌(Helicobacter pylori,Hp)感染与胃癌组织中多梳抑制复合物2(Polycomb Repressive Complex 2,prc2)与H3K27me3组蛋白之间的相关性,探究Hp感染在胃癌发病中的作用。方法选取2017年1月-2018年5月于新疆医科大学第三临... 详细信息

目的探究幽门螺杆菌(Helicobacter pylori,Hp)感染与胃癌组织中多梳抑制复合物2(Polycomb Repressive Complex 2,prc2)与H3K27me3组蛋白之间的相关性,探究Hp感染在胃癌发病中的作用。方法选取2017年1月-2018年5月于新疆医科大学第三临床医学院接受治疗的106例胃癌患者为研究对象,根据患者是否发生Hp感染将患者分为两组,其中发生Hp感染的49例患者为试验组,未发生Hp感染的57例患者为对照组。使用快速尿素酶检测法、PCR检测以及Giemsa染色法检测患者Hp感染情况;使用免疫组织化学法检测两组患者胃癌组织中prc2家族成员以及H3K27me3组蛋白的表达情况并进行比较;检测试验组患者胃癌组织与癌旁组织中prc2家族成员以及H3K27me3组蛋白的表达情况并进行比较;使用Logistic多因素探究Hp感染与胃癌组织中prc2和H3K27me3组蛋白的相关性。结果快速尿素酶检测法、PCR检测以及Giemsa染色法检测的Hp感染率分别为44.34%、40.57%、46.23%,无统计学差异。试验组患者prc2阳性率83.67%、H3K27me3组蛋白阳性率79.59%,高于对照组患者的24.56%、19.30%,差异均具有统计学意义(Pprc2阳性率73.46%、H3K27me3组蛋白阳性率67.35%,高于癌旁组织的15.79%、12.28%,差异均具有统计学意义(Pprc2和H3K27me3组蛋白的表达存在相关性,Hp感染与prc2和H3K27me3组蛋白含量呈正相关关系,差异具有统计学意义(Pprc2和H3K27me3组蛋白的表达呈正相关关系,发生Hp感染的患者prc2和H3K27me3组蛋白更易表达,在胃癌发病中有一定的作用。

关键词： Hp感染胃癌 prc2 H3K27me3组蛋白

DGCR8/ZFAT-AS1通过prc2促进CDX2转录调控胶质瘤细胞生物学行为的机制研究

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DGCR8/ZFAT-AS1通过PRC2促进CDX2转录调控胶质瘤细胞生物学行为的...

作者：张芳芳中国医科大学

学位级别：硕士

目的:脑胶质瘤是人中枢神经系统中最常见的原发性颅内恶性肿瘤。尽管近年来手术切除、化疗和放疗在胶质瘤治疗方面取得了显著进展,但胶质瘤患者的预后仍然很差,在所有癌症中,5年生存率最低,病理级别高的胶质瘤患者中位生存期大约为15个... 详细信息

目的:脑胶质瘤是人中枢神经系统中最常见的原发性颅内恶性肿瘤。尽管近年来手术切除、化疗和放疗在胶质瘤治疗方面取得了显著进展,但胶质瘤患者的预后仍然很差,在所有癌症中,5年生存率最低,病理级别高的胶质瘤患者中位生存期大约为15个月。因此探索新的有效的分子靶向治疗标志具有重要意义。本研究旨在为揭示RNA结合蛋白DGCR8和长链非编码RNA ZFAT-AS1是否在调控胶质瘤细胞生物学行为中发挥重要作用,并深入研究可能的分子调控机制,即DGCR8促进ZFAT-AS1降解以减弱其以prc2依赖的方式对CDX2的转录抑制,上调CDX2的表达,促进胶质瘤细胞的生物学行为。研究方法:首先培养人胶质瘤细胞U87、U251和人星型胶质细胞HA。通过quantitative Real-time PCR方法和Western blot方法检测在瘤周脑实质、胶质瘤组织、人星型胶质细胞、胶质瘤细胞中,DGCR8、ZFAT-AS1、CDX2和RRM2B的表达水平。为进一步检测其对胶质瘤细胞生物学行为的作用,通过细胞稳定转染方法分别构建DGCR8沉默的细胞系,以及ZFAT-AS1、CDX2和RRM2B过表达和表达沉默的细胞系,并且应用细胞活性CCK-8法、流式细胞仪、迁移侵袭Transwell法分别检测细胞的增殖、凋亡、迁移和侵袭能力的变化。分别应用quantitative Real-time PCR和Western Blot方法检测DGCR8、ZFAT-AS1、CDX2和RRM2B的表达水平变化。RIP实验验证DGCR8和ZFAT-AS1的结合作用。RIP实验和RNA pull-down实验验证ZFAT-AS1与亚基EZH2的结合,ChIRP实验验证ZFAT-AS1存在于CDX2启动子区,ChIP实验检测CDX2启动子区发生H3K27me3修饰。ChIP实验和荧光素酶基因报告系统分析CDX2分别与RRM2B、DGCR8启动子区的直接结合作用。裸鼠皮下移植瘤实验和裸鼠脑原位瘤实验分别检测DGCR8和ZFAT-AS1对裸鼠移植瘤的抑瘤效应和对裸鼠的生存时间的影响。结果:本研究发现DGCR8、CDX2和RRM2B在胶质瘤组织和细胞中高表达,ZFAT-AS1低表达。沉默DGCR8、CDX2和RRM2B的表达以及过表达ZFAT-AS1抑制胶质瘤细胞的增殖、迁移和侵袭能力,促进胶质瘤细胞凋亡。DGCR8通过降低ZFAT-AS1的稳定性下调其表达,进而促进胶质瘤细胞的增殖、迁移和侵袭能力,抑制胶质瘤细胞的凋亡。ZFAT-AS1与prc2的催化亚基EZH2结合,并共同存在于CDX2的启动子区。ZFAT-AS1通过招募并结合prc2在CDX2启动子区诱导的H3K27me3修饰作用,进而抑制CDX2的转录和表达,抑制胶质瘤细胞的增殖、迁移和侵袭能力,促进胶质瘤细胞凋亡。CDX2与RRM2B的启动子区结合,促进其转录和表达,进而促进胶质瘤细胞恶性生物学行为。CDX2与DGCR8启动子区结合,促进其转录和表达,形成正反馈环路共同调控胶质瘤细胞生物学行为。联合应用DGCR8沉默和ZFAT-AS1过表达对裸鼠移植瘤的抑瘤效应最佳,并对原位瘤裸鼠的生存期延长效应最显著。结论:***8、CDX2和RRM2B在胶质瘤组织和细胞中高表达,ZFAT-AS1低表达。沉默DGCR8、CDX2、RRM2B的表达以及过表达ZFAT-AS1能够抑制胶质瘤细胞的增殖、迁移及侵袭能力,促进细胞凋亡。***8能够降低ZFAT-AS1的稳定性。沉默DGCR8的表达,通过增强ZFAT-AS1的稳定性,抑制胶质瘤细胞的增殖、迁移和侵袭能力,促进细胞凋亡。***-AS1与prc2的催化亚基EZH2结合,增强prc2在CDX2启动子区诱导的H3K27me3修饰作用,增强对CDX2的转录抑制作用,降低CDX2的表达,进而抑制胶质瘤细胞的增殖、迁移和侵袭能力,并促进细胞凋亡。***2通过与靶基因RRM2B的启动子区结合,促进其转录,进而促进胶质瘤细胞的增殖、迁移和侵袭能力,并抑制细胞凋亡。CDX2通过与DGCR8的启动子区结合,促进其转录,进而形成正反馈环路,共同调控胶质瘤细胞生物学行为。

关键词： RNA结合蛋白 DGCR8 长链非编码RNA ZFAT-AS1 prc2 H3K27me3 胶质瘤

拟南芥和毛果杨中prc2组分的互作分析及其拮抗蛋白JMJ家族的互作蛋白筛选

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拟南芥和毛果杨中PRC2组分的互作分析及其拮抗蛋白JMJ家族的互作...

作者：宋静云东北林业大学

学位级别：硕士

在动植物中,Polycomb group(PcG)蛋白在调节基因表达和维持发育状态中起着重要作用。PcG 蛋白主要以 Polycomb repressive complex 1(prc1)和 Polycomb repressive complex 2(prc2)形式存在。prc2的核心是一种四亚基组蛋白甲基转移酶复... 详细信息

在动植物中,Polycomb group(PcG)蛋白在调节基因表达和维持发育状态中起着重要作用。PcG 蛋白主要以 Polycomb repressive complex 1(prc1)和 Polycomb repressive complex 2(prc2)形式存在。prc2的核心是一种四亚基组蛋白甲基转移酶复合物,其作用是抑制基因表达。在个体生长发育过程中受环境和基因共同影响,基因表达调控并不是由单一蛋白完成的,随着prc2组分拷贝数的增加其功能及组分间的相互作用也更复杂。由于木本植物的模式植物毛果杨的prc2组分拷贝数多于草本植物的模式植物拟南芥的prc2组分,且互作关系尚不清晰。所以本研究对拟南芥和毛果杨prc2复合体成员进行克隆,构建酵母双杂交载体,通过酵母双杂实验验证模式植物拟南芥prc2组分间和毛果杨prc2组分间的互作关系。与prc2功能相拮抗的Jumonji(JMJ)型蛋白,在拟南芥中具有H3K27脱甲基酶活性,这些基因显示出参与表观遗传重编程,开花时间控制,油菜素类固醇信号传导和昼夜节律等。但目前并没有JMJ蛋白相关互作蛋白的报道,所以我们通过酵母双杂交筛库筛选JMJ13互作蛋白,为探究其与prc2在植物发育中的关系及其功能奠定基础。结果如下:(1)发现了新的拟南芥prc2组分间的互作关系。(2)通过酵母双杂交实验,毛果杨prc2组分之间的互作与拟南芥中存在区别。(3)通过酵母双杂交筛库从4191个单克隆里共筛选出57个互作蛋白,它们参与了根发育、抗逆胁迫响应、生长素调控、蛋白泛素化修饰、雄蕊发育、花粉萌发等。(4)其中发现转录因子MYB3、MYB4、MYB32、GTE4,并通过酵母双杂进一步验证互作关系。

关键词：拟南芥毛果杨 prc2 JMJ13 酵母双杂交