礼来亚洲杰出科学奖获得者再发《Developmental Biology》文章

　　

生物通报道：来自北京生命科学研究所的研究人员报道了其克隆的线虫CBFβ同源基因bro-1，并研究了它在线虫侧线细胞增殖、分化和细胞命运决定中的作用。同时研究了线虫RUNX 蛋白RNT-1和BRO-1蛋白的相互作用以及RNT-1/BRO-1复合物和细胞周期调控的关系。

文章的通讯作者是北京生命科学研究所，2006年获得礼来-亚洲杰出科学奖的张宏博士，其在今年年初于《美国国家科学院院刊》（PNAS）杂志上也发表了线虫Caenorhabditis elegans神经元形成调控方面的重要作用的文章。

原文摘要：
The C. elegans CBFβ homolog, BRO-1, regulates the proliferation, 3 differentiation and specification of the stem cell-like seam cell lineages

RUNX/CBFβ二聚体转录复合物在发育过程的许多阶段对细胞的增殖和分化起着极其重要的调控作用。RUNX/CBFβ功能的异常已经被发现与多种肿瘤的发生相关。

在这篇文章中，研究人员利用线虫的侧线细胞（表皮干细胞）作为模型，筛选到了一些能影响侧线细胞分裂的突变体，他们首先克隆并研究了CBFβ的同源基因bro-1。bro-1基因在在线虫侧线细胞中特异性表达。谱系追踪实验表明，bro-1基因对于线虫侧线细胞的增殖性均等分裂是必不可少的；并且bro-1突变严重影响了线虫PDE神经元和phasmid神经元的分化。

遗传分析表明，对细胞周期调控通路中的正调控元件lin-35、fzr-1、lin-23以及 cki-1 进行RNA干扰都可以抑制bro-1突变引起的增殖性分裂的缺失；此外，RNT-1/BRO-1复合物和SOP-1在调节侧线细胞的发育中能冗余地发挥功能。体外实验表明，RNT-1可以通过它的RUNT结构域和BRO-1相互作用，并且BRO-1蛋白可以显著增强RNT-1和DNA的结合；同时线虫的BRO-1/RNT-1复合物可以和Grouch蛋白UNC-37相互作用，而unc-37基因的突变也能导致和bro-1突变相似的表型。

上述结果表明了 bro-1在侧线细胞增殖性分裂、分化和细胞命运决定中的重要作用，并且揭示了保守的RNT-1/BRO-1复合物和细胞周期调控的关系，这为深入研究RNT-1/BRO-1复合物在正常和病理条件下对细胞增殖、分化和细胞周期的调控奠定了良好的基础。 

夏丹为本论文第一作者，论文的其他作者还有张玉霞、黄鑫欣和孙银燕博士。张宏博士为本文通讯作者。此项研究为科技部863和北京市科委资助课题，在北京生命科学研究所完成。

附：
张宏博士1991年毕业于安徽大学生物化学系，2001年获得美国纽约 Albert Einstein College of Medicine分子遗传学博士学位。之后成为哈佛大学医学院、马萨诸塞总医院癌症中心研究员，2004年回国在中国北京生命科学研究所工作。

其主要的研究领域为：

研究PcG (Polycomb group)基因介导的表型基因沉默机理。众所周知，PcG蛋白可以维持关键的发育调节因子如Hox基因的准确表达模式。而且，现在越来越多的证据现实，PcG蛋白也参与了对细胞增殖和肿瘤发生的调节过程。然而，在果蝇和哺乳动物细胞中，PcG复合体的成分非常复杂，这就阻碍了我们对PcG介导基因沉默以及相关靶基因的研究。与此相反，在秀丽线虫(C. elegans)中，PcG复合体的成分相对简单。张宏博士实验室的工作就是利用秀丽线虫作为模式系统研究PcG复合体介导的基因调节作用并从而延伸到对哺乳动物的研究。 

实验室的前期工作已经证明秀丽线虫的PcG蛋白SOP-2蛋白具有RNA结合能力。在功能和结构上，这都与其他机体的PH和SCM蛋白类似。有意思的是，SOP-2蛋白可以形成明显的核小体即SOP-2小体。 SOP-2小体的形成和其功能紧密相联，并可被翻译后修饰如sumoylation调节。

因此，实验室以后的工作主要集中在： 

1. 鉴定SOP-2蛋白结合的RNA成分，并阐述其在SOP-2介导基因沉默中的作用。PH和SCM结合RNA的活性以及在基因沉默中的作用也将被进一步的研究。 

2. 研究核小体在SOP-2介导基因沉默中的作用。进一步鉴定SOP-2核小体的成分并分析SOP-2小体形成的调节途径。 

3. 鉴定sop-2靶基因并研究在sop-2突变体中看到的它们对发育过程的多方面调节效应。