動物所哺乳動物卵母細胞向胚胎轉變中功能樞紐研究取得進展

動物所哺乳動物卵母細胞向胚胎轉變中功能樞紐研究取得進展

2017-10-18 動物研究所

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語音播報

　　卵母細胞在減數分裂成熟的過程中積累大量的母源RNA和蛋白質，這些母源RNA和蛋白質在合子基因組激活前調控卵母細胞向胚胎轉變（oocyte-to-embryo transition）過程，即早期胚胎發育的母源調控。受研究材料和方法的限制，哺乳動物胚胎發育母源調控的分子機制研究相對滯後。中國科學院動物研究所幹細胞與生殖生物學國家重點實驗室李磊研究組長期從事相關過程的分子機制研究。

　　2008年，李磊研究組以小鼠為模型，鑑定出哺乳動物功能性母源蛋白複合體SCMC（subcortical maternal complex），發現該複合體至少由MATER、FLOPED、TLE6以及FILIA四種蛋白組成，且SCMC的缺失導致小鼠早期胚胎發育停滯於2-細胞階段。此後，李磊研究組以SCMC為基礎開展了系列研究：證明Tle6是哺乳動物中一個新的母源效應基因，TLE6通過穩定SCMC在小鼠早期胚胎發育中行使功能，並進一步證實SCMC通過調控F-actin動態變化維持受精卵均等分裂；對SCMC組分蛋白質結構進行解析，發現其中FILIA的N-端包含一個非典型的KH結構域，並證明其具有RNA結合能；發現在人類卵母細胞和著床前胚胎中，MATER、FLOPED、TLE6和FILIA形成人類 hSCMC（human SCMC）。國內外同行加入SCMC相關研究，陸續報導人類SCMC基因突變與女性生殖疾病密切關聯。

　　近日，李磊研究組鑑定了SCMC的一個新組分ZBED3，並證明Zbed3為新的小鼠母源效應基因，它通過調控卵母細胞和受精卵中細胞器的重排進而調控小鼠早期胚胎發育，該工作還探討了SCMC與哺乳動物卵母細胞和著床前胚胎中特異存在的結構-胞質晶格（cytoplasmic lattices，CPLs）之間的關係，有望為很早發現但組成和功能一直未知的CPLs做出新的詮釋。相關結果發表在The Journal of Molecular Cell Biology上。

　　研究表明，SCMC已成為哺乳動物卵母細胞向胚胎轉變過程中的關鍵功能樞紐之一。近日，李磊研究組以A Maternal Functional Module in Mammalian Oocyte-To-Embryo Transition為題的綜述論文，發表在Trends in Molecular Medicine上。論文介紹了SCMC的發現和最新研究進展，並表述了上述觀點。該觀點的提出不僅有助於對哺乳動物、尤其是人類早期胚胎發育的理解，還可為人類生殖醫學等提供參考。

　　研究工作得到科技部、國家自然科學基金委和中科院等的資助。

　　論文連結：1 2 

SCMC在哺乳動物卵母細胞向胚胎轉變過程中的功能

　　卵母細胞在減數分裂成熟的過程中積累大量的母源RNA和蛋白質，這些母源RNA和蛋白質在合子基因組激活前調控卵母細胞向胚胎轉變（oocyte-to-embryo transition）過程，即早期胚胎發育的母源調控。受研究材料和方法的限制，哺乳動物胚胎發育母源調控的分子機制研究相對滯後。中國科學院動物研究所幹細胞與生殖生物學國家重點實驗室李磊研究組長期從事相關過程的分子機制研究。
　　2008年，李磊研究組以小鼠為模型，鑑定出哺乳動物功能性母源蛋白複合體SCMC（subcortical maternal complex），發現該複合體至少由MATER、FLOPED、TLE6以及FILIA四種蛋白組成，且SCMC的缺失導致小鼠早期胚胎發育停滯於2-細胞階段。此後，李磊研究組以SCMC為基礎開展了系列研究：證明Tle6是哺乳動物中一個新的母源效應基因，TLE6通過穩定SCMC在小鼠早期胚胎發育中行使功能，並進一步證實SCMC通過調控F-actin動態變化維持受精卵均等分裂；對SCMC組分蛋白質結構進行解析，發現其中FILIA的N-端包含一個非典型的KH結構域，並證明其具有RNA結合能；發現在人類卵母細胞和著床前胚胎中，MATER、FLOPED、TLE6和FILIA形成人類 hSCMC（human SCMC）。國內外同行加入SCMC相關研究，陸續報導人類SCMC基因突變與女性生殖疾病密切關聯。
　　近日，李磊研究組鑑定了SCMC的一個新組分ZBED3，並證明Zbed3為新的小鼠母源效應基因，它通過調控卵母細胞和受精卵中細胞器的重排進而調控小鼠早期胚胎發育，該工作還探討了SCMC與哺乳動物卵母細胞和著床前胚胎中特異存在的結構-胞質晶格（cytoplasmic lattices，CPLs）之間的關係，有望為很早發現但組成和功能一直未知的CPLs做出新的詮釋。相關結果發表在The Journal of Molecular Cell Biology上。
　　研究表明，SCMC已成為哺乳動物卵母細胞向胚胎轉變過程中的關鍵功能樞紐之一。近日，李磊研究組以A Maternal Functional Module in Mammalian Oocyte-To-Embryo Transition為題的綜述論文，發表在Trends in Molecular Medicine上。論文介紹了SCMC的發現和最新研究進展，並表述了上述觀點。該觀點的提出不僅有助於對哺乳動物、尤其是人類早期胚胎發育的理解，還可為人類生殖醫學等提供參考。
　　研究工作得到科技部、國家自然科學基金委和中科院等的資助。
　　論文連結：1 2 

SCMC在哺乳動物卵母細胞向胚胎轉變過程中的功能

列印 責任編輯：侯茜