mESCs的自我更新能力和多能性2023-02-23 08:45:01
哺乳动物端粒是包含TTAGGG重复序列和结合蛋白质的特殊异染色质结构,能够保护线性染色体的末端免受DNA修复和降解活动的影响。ZSCAN4 在多能干细胞中通过介导端粒延长保持基因组稳定性,进一步维持多能干细胞的无限自我更新能力和多能性。在2细胞样mESCs中,ZSCAN4通过瞬时表达来延长端粒并保持基因组稳定性,维持mESCs的自我更新能力和多能性。研究表明,端粒和亚端粒能够通过DNA甲基化和抑制性组蛋白修饰形成异染色质状态,而DNA甲基化和抑制性组蛋白修饰丢失后将会导致端粒重组和端粒延伸。在mESCs向2细胞样细胞转换的过程中,会发生一系列包括异染色质去浓缩和全基因组DNA去甲基化的染色质重塑事件,因此,在mESCs中通过降低DNA甲基化水平以及介导异染色质沉默会促使端粒显著延长,其有助于mESCs向2细胞样细胞的转变。一方面,异位表达T-box转录因子3能够降低DNA甲基转移酶3B的表达水平,同时增加tet甲基胞嘧啶双加氧酶2的蛋白质水平,从而减少DNMT3B与亚端粒的结合,导致DNA甲基化减少和包括Zscan4在内的亚端粒基因的激活。另一方面,当复制时间调节因子1的表达降低时,通过Rif1缺失的N-端结构域提升H3K27ac水平,并降低组蛋白H3赖氨酸9三甲基化的水平,会促进Zscan4增强子结构的形成。接下来,ZSCAN4通过其ZNF4序列直接与具有PHD和无名指结构域的泛素样蛋白1结合,招募DNA甲基转移酶1与UHRF1形成的复合体,并且ZSCAN4通过其SCAN结构域介导的自我关联,使2个或多个UHRF1-DNMT1异二聚体相互靠近,依靠UHRF1的E3泛素连接酶活性促进UHRF1和DNMT1降解,诱导全基因组DNA去甲基化,进而促进端粒的重组和延伸。
出自《ZSCAN4在早期胚胎及多能干细胞中的作用及调节机制》作者袁文,李雪玲。
上一篇: ZSCAN4调控早期胚胎发育过程
下一篇: ZSCAN4促进诱导多能干细胞的产生