邬振国教授Cell stem cell干细胞研究新成果

来自香港科技大学的研究人员在骨骼肌干细 胞中，首次发现了一种具有重要功能的新型蛋白质分子 Pax3/7BP，该发现有助推动发展用骨骼肌干细胞治疗与肌肉相关的疾病，包括各类肌肉萎缩症。相关成果发布在国际顶级干细胞杂志《细胞干细胞》（Cell stem cell）上。

　　

生物通报道  来自香港科技大学的研究人员发表了题为“Pax3/7BP Is a Pax7- and Pax3-Binding Protein that Regulates the Proliferation of Muscle Precursor Cells by an Epigenetic Mechanism”的论文，在骨骼肌干细胞中，首次发现了一种具有重要功能的新型蛋白质分子 Pax3/7BP，该发现有助推动发展用骨骼肌干细胞治疗与肌肉相关的疾病，包括各类肌肉萎缩症。相关成果发布在国际顶级干细胞杂志《细胞干细胞》（Cell stem cell）上。

领导这一研究的是香港科技大学生命科学院邬振国教授。其早年毕业于南京大学生物化学系，1999年起受聘于香港科技大学。目前的主要研究工作为研究不同信号在骨骼肌分化过程中的作用以及肿瘤细胞中的信号传导通路。

在骨骼肌中存在一群比较原始的干细胞 这些骨骼肌干细胞具有一般干细胞的特点，可以自我更新、繁殖产生更多的干细胞，同时也可以分化成各种各样的具有特定功能的细胞，既可以向成肌细胞方向分化，也可向成骨细胞方向分化，还可以分化为血细胞、神经细胞，等等。骨骼肌干细胞这种功能特性极大地吸引了来自基础医学和临床医学的研究者，其具有的修复 替代和再生能力也为临床医学提供了一个发展新疗法的机会。

在骨骼肌中 ，一种称为Pax7的蛋白分子独特地标记了骨骼肌干细胞，并对年幼动物的骨骼肌干细胞起着重要作用；然而直到现在，科学家对Pax7如何调控骨骼肌干细胞仍不是很清楚。

为了进一步了解 Pax7在骨骼肌干细胞中的作用，邬振国教授及研究团队决定继续寻找可 与Pax7特异结合的蛋白质。利用酵母双杂交的筛选方法 ，他们成功发现了一种从未被研究过的新型蛋白质分子，并将它命名为 Pax7 及Pax3结合蛋白质（Pax3/7BP） 。

再利用一系列分子、细胞及动物实验 ，邬教授团队发现 Pax7和Pax3/7BP对年幼动物中骨骼肌干细胞的分裂生长的作用尤其重要 。Pax3/7BP可以促进 Pax7和一种特异的组蛋白 修饰酶H3K4甲基转移酶复合物结合， 以调控众多 Pax7 靶基因的表达。进一步的研究揭示了 Pax7的两个靶基因，它们均受 Pax7 、Pax3/7BP及组蛋白修饰酶的共同调控 ，并参与调控骨骼肌干细胞的分裂生长 。

新研究确立了Pax3/7BP是连接Pax3/7与H3K4甲基转移酶调控骨骼肌干细胞增殖的必要接头，提供了骨骼肌干细胞中Pax7作用的更深入了解。对于骨骼肌干细胞和肌肉相关疾病的研究包括各类肌肉萎缩症等具有重要的意义。

（生物通：何嫱）

生物通推荐原文摘要：

Pax3/7BP Is a Pax7- and Pax3-Binding Protein that Regulates the Proliferation of Muscle Precursor Cells by an Epigenetic Mechanism

In mouse skeletal muscles, Pax7 uniquely marks muscle satellite cells and plays some important yet unknown functions at the perinatal stage. To elucidate its in vivo functions, we initiated a yeast two-hybrid screening to look for Pax7-interacting proteins and identified a previously uncharacterized Pax7- and Pax3-binding protein (Pax3/7BP). Pax3/7BP is a ubiquitously expressed nuclear protein, enriched in Pax7+ muscle precursor cells (MPCs), and serves as an indispensable adaptor for Pax7 to recruit the histone 3 lysine 4 (H3K4) methyltransferase (HMT) complex by bridging Pax7 and Wdr5. Knockdown of Pax3/7BP abolished the Pax3/7-associated H3K4 HMT activity and inhibited the proliferation of Pax7+ MPCs from young mice both in culture and in vivo. Id3 and Cdc20 were direct target genes of Pax7 and Pax3/7BP involved in the proliferation of Pax7+ MPCs. Collectively, our work establishes Pax3/7BP as an essential adaptor linking Pax3/7 with the H3K4 HMT to regulate the proliferation of MPCs.

作者简介：

邬振国  

香港科技大学生命科学院教授，深圳北京大学香港科技大学医学中心生物医学研究所合作导师。

1986年毕业于南京大学生物化学系，1995年于加拿大西安大略大学(University of Western Ontario)生物化学系获得生化博士学位，并于1996－1999在加州大学圣地亚哥分校师从Prof. Michael Karin做博士后，从事促分裂原活化蛋白激酶(MAPK)的信号传导研究。1999年起在香港科技大学任助理教授，目前为生物化学系教授。2004年获中国自然科学基金会海外杰出青年基金，目前主要研究工作为研究不同信号传导通路在骨骼肌分化过程中的作用以及肿瘤细胞中的信号传导通路。先后在Genes Dev., EMBO J.,  J. Biol. Chem., Mol. Cell Biol., J. Cell. Sci.等国际著名期刊上发表论文。