翁杰敏课题组cell子刊发表胚胎干细胞多能性维持和发育分化研究成果
近日，国际著名学术期刊《MOLECULAR CELL》发表我校生命科学学院生命医学研究所翁杰敏教授课题组关于胚胎干细胞多能性维持和发育分化的研究论文。该研究成果主要由博士研究生方兰，硕士研究生张玲，博士研究生魏伟和硕士研究生金雪玲共同完成，以《A Methylation-Phosphorylation Switch Determines Sox2 Stability and Function in ES cell Maintenance or Differentiation 》为题在线发表在2014年7月17日的《MOLECULAR CELL》杂志上。
翁杰敏实验室在Mol Cell在线发表Sox2稳定性调控与胚胎干细胞干性维持与分化文章
胚胎干细胞的多能性维持和发育分化是精密调节的动态过程。已知Sox2是胚胎干细胞多能性维持的核心转录因子之一，其蛋白质水平的变化对细胞干性维持至关重要。然而，针对Sox2转录翻译后蛋白质水平的修饰却知之甚少。翁杰敏教授课题组发现，通过甲基化修饰和磷酸化修饰的动态平衡可以调控Sox2的蛋白稳定性从而精确调节细胞中Sox2的蛋白质水平，进而调控胚胎干细胞自我维持与分化的选择。同时，该研究还揭示了一种新的分子机制——甲基化修饰促进HECT家族泛素E3连接酶介导的泛素化降解过程。
该研究揭示了一种新的分子机制——甲基化修饰促进HECT家族泛素E3连接酶介导的泛素化降解过程
翁杰敏教授课题组通过多种实验方法发现Set7能够甲基化Sox2 119位点的赖氨酸。119位赖氨酸甲基化修饰一方面阻抑Sox2与共转录激活因子CBP/p300的结合而抑制Sox2的转录活性，另一方通过结合泛素E3连接酶WWP2促进Sox2的泛素化修饰进而介导Sox2降解。相反，AKT1能够磷酸化Sox2 118位点的苏氨酸，118位点磷酸化修饰抑制119位点的甲基化修饰从而增强Sox2的蛋白质稳定性。在小鼠胚胎干细胞中，AKT1的活性强于Set7活性，Sox2主要发生的是AKT1介导的磷酸化修饰，Sox2稳定性增高，有利于胚胎干细胞多能性和自我更新能力的维持。在早期发育过程中，Set7的表达水平上升，通过催化K119me促进Sox2泛素化降解过程，从而使胚胎干细胞走向合适的分化方向。该研究工作首次揭示了甲基化修饰和磷酸化修饰的相互拮抗调节着Sox2的转录活性和蛋白质稳定性，从而在胚胎干细胞的多能性维持和发育分化过程中发挥重要作用。
文字 ｜ 方兰 图片 ｜ 吕安琪 来源｜ 生命科学学院 编辑｜ 吕安琪