水生所揭示Noxa蛋白在斑馬魚胚胎發育中的雙重功能

2021-01-17 中國科學院

  Noxa蛋白是Bcl2蛋白家族成員之一,已有研究表明該蛋白對依賴於p53誘導的細胞凋亡有至關重要的作用,其通過引起線粒體機能障礙來誘導凋亡的發生。然而至今沒有相關的研究報導該蛋白在早期胚胎發育中的功能。

 

  最近,中國科學院水生生物研究所桂建芳院士課題組在斑馬魚胚胎發育中揭示出Noxa蛋白的雙重功能。他們首先通過表達圖式分析,發現早期胚胎中存在母源的Noxa mRNA和蛋白,而且這兩者在胚胎發育過程都持續表達。早期研究表明當斑馬魚胚胎發育到75%下包(受精後八小時)時才會出現細胞凋亡,這暗示著Noxa蛋白在斑馬魚早期胚胎發育中存在其他的功能。對Noxa蛋白進行特異敲降後發現,斑馬魚胚胎細胞的有絲分裂受到了抑制,進一步實驗證明Noxa蛋白是通過抑制Wnt4b蛋白的表達來調控斑馬魚胚胎細胞的正常有絲分裂。75%下包後Noxa蛋白的敲降會抑制細胞凋亡的發生。後續實驗表明Noxa蛋白首先誘導Bik蛋白的表達,然後再與Bik蛋白一起調控斑馬魚胚胎細胞凋亡,在此期間Noxa蛋白不再調控細胞的有絲分裂。在上述的兩個生理過程中,Mcl1a和Mcl1b兩個蛋白可共同與Noxa蛋白結合,從而抑制其調控細胞有絲分裂或細胞凋亡的功能,使斑馬魚胚胎平穩正常發育。這些發現首次證明了在斑馬魚胚胎發育中Noxa蛋白是一個關鍵的細胞有絲分裂調控因子,而且在胚胎的不同發育時期發揮不同的功能。

 

  該研究由博士研究生鍾健翔等人完成,通訊作者為桂建芳院士。該研究得到國家基礎研究「973」計劃和中國科學院知識創新工程等項目資助。相關論文Zebrafish Noxa promotes mitosis in early embryonic development and regulates apoptosis in subsequent embryogenesis 已在線發表於國際學術期刊Cell death and differentiation。

 

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