基因表达水平对p53−/− SSCs代谢模式的调控2022-09-14 08:31:29
ATAC-seq和RNA-seq联合分析显示，p53缺失后，SSCs染色质可及性增强同时表达水平升高的基因共有230个，与糖酵解、氧化磷酸化和三羧酸循环相关的基因有5个，分别是Psen1、Cbfa2t3、Prkag2、Coq7和Aco2。为了进一步探究染色质可及性与基因表达互作对代谢产生影响的机制，我们利用Metascape数据库对上述230个基因进行了PPI网络分析，结果显示，最显著的MCODE组分包括通路限制性SMAD蛋白磷酸化的正调控和 TGF-β信号通路等。接着，我们使用HOMER软件对p53缺失后染色质开放区域可能结合的转录因子进行了预测，结果显示这些转录因子包括与多能性紧密相关的CTCF、SMAD3和SMAD4等，同时p53识别的转录序列开放性增强，表明可能是在p53缺失后导致的负反馈调节机制。TGF-β信号通路中的关键分子SMAD蛋白与SOX2、OCT4和NANOG的调控网络相关，尤其是SMAD2/3，活化后与SMAD4结合而激活Nanog表达，促进多能性转化。根据上述分析结果，结合最近报道的SMAD在促进糖酵解中的作用，我们重点关注了SMAD3和SMAD4。为了探究 SMAD3和SMAD4下游靶基因的表现，通过使用基于公开发表的ChIP-chip、ChIP-seq和其他转录因子结合位点分析数据的转录因子靶基因数据库CHEATranscription Factor Targets，分析得到了SMAD3和SMAD4染色质开放增强的靶基因分别为358个和637个。我们分析发现两者共有的靶基因共有228个，其中RNA水平上升的有25个。我们进一步分析了表达水平上升的基因中与代谢活动存在关联的靶基因，发现了编码 AMP 活化蛋白激酶调节亚基γ2的Prkag2。
AMPK在细胞能量感知和调控中发挥着关键作用，调节亚基γ通过其与腺嘌呤核苷酸结合的特殊结构域为AMPK提供能量感应功能。p53缺失后，Prkag2染色质开放程度增强以及表达水平升高，可能是在p53缺失后SSCs糖酵解水平上升的背景下，为AMPK进一步发挥能量感知和调控功能提供支持，以改变细胞状态。
出自《p53缺失引发精原干细胞多能状态转化过程中能量代谢的改变及调控机制》作者刘洪洋，魏蕊,李晓晓。
