【摘 要】
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人胚胎干细胞（human embryonic stem cells,hESCs）在发育生物学和再生医学方面的应用潜能巨大。已有研究显示核心转录因子OCT4、SOX2、NANOG的蛋白水平在hESCs细胞命运决定过程中发挥关键作用,但是目前关于蛋白质翻译后修饰调控其表达水平的作用机制研究相对较少。我们的研究发现在HEK293FT细胞中共表达WWP1可以降低SOX2的蛋白稳定性,并显著下调其蛋白水平。
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人胚胎干细胞（human embryonic stem cells,hESCs）在发育生物学和再生医学方面的应用潜能巨大。已有研究显示核心转录因子OCT4、SOX2、NANOG的蛋白水平在hESCs细胞命运决定过程中发挥关键作用,但是目前关于蛋白质翻译后修饰调控其表达水平的作用机制研究相对较少。我们的研究发现在HEK293FT细胞中共表达WWP1可以降低SOX2的蛋白稳定性,并显著下调其蛋白水平。随后我们通过GST-pulldown和免疫共沉淀实验证明WWP1能直接与SOX2相互作用,特异催化SOX2蛋白的泛素化修饰,第890位半胱氨酸是其E3泛素连接酶活性的关键位点。为探究WWP1催化SOX2蛋白泛素化修饰在hESCs自我更新维持中的功能与作用机制,我们利用CRISPR/Cas9技术在hESCs中敲除WWP1基因的第24号外显子（包含编码第890位半胱氨酸的密码子）。转录组学分析显示WWP1基因缺失导致神经发育相关基因的表达上升。与之呼应,外胚层标志基因PAX6与SOX1的转录水平上调。但在WWP1基因缺失的hESCs中,SOX2蛋白的表达水平与稳定性反而下降,其原因还有待进一步的研究阐释。综上所述,我们发现WWP1是SOX2特异的E3泛素连接酶,能够介导SOX2蛋白经由泛素-溶酶体途径降解。此外,WWP1可能通过抑制hESCs向外胚层细胞谱系的分化以维持hESCs的自我更新。我们的研究从蛋白质泛素化修饰的角度出发,为阐明hESCs自我更新的分子调控网络提供了新的线索。
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