| 题名 | 非洲爪蟾RCOR2 与ZMYND8 蛋白相互作用调节神经分化及BRUNOL1蛋白影响神经系统发育的作用机制 |
| 作者 | 曾婉俐 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2010-11 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 毛炳宇 |
| 关键词 | 非洲爪蟾 RCOR2 ZMYND8 REST 神经分化 BRUNOL1 糖皮质激素 受体融合蛋白 |
| 学位专业 | 细胞生物学 |
| 中文摘要 | 在神经系统发育过程中，神经元特异基因的表达调控是一个重要的环节。REST (RE-1-silencing transcription factor) 是一个神经限制沉默因子，可以和一系列调节转录的蛋白形成复合物,抑制与神经元发育及功能相关的基因在非神经元及神经干细胞中的表达。RCOR2 (REST corepressor 2) 就是可以与其结合的成员之一。在本文的研究中，我们发现RCOR2在非洲爪蟾发育过程中主要在神经系统中表达，包括脑、脊髓、眼泡和耳泡。通过酵母双杂交实验，我们筛到蛋白ZMYND8(Zinc finger and MYND domain containing 8)可以与RCOR2相互作用。免疫共沉淀实验证明RCOR2和ZMYND8可相互结合，并且是通过其MYND结构域与RCOR2结合。在报告基因实验中，我们发现RCOR2和ZMYND8均具有抑制转录活性的作用，两者对转录活性的抑制有合作效应，说明其在功能上是相互关联的。ZMYND8也主要在非洲爪蟾的神经系统中表达，表达模式与RCOR2相似。在非洲爪蟾胚胎中过表达ZMYND8 mRNA，胚胎的神经分化过程会受到抑制，神经干细胞的标记基因Sox2的表达区域扩展，表明RCOR2/ZMYND8复合物可能参与调节神经分化。 BRUNOL/CELF家族是RNA结合蛋白家族,它们在转录后调控 (post-transcriptional regulation) 中起着重要的作用，并且参与多种组织的发育。之前的研究发现非洲爪蟾BRUNOL1基因在神经系统中特异表达，抑制其表达可以导致头部、眼睛和体轴的异常，过表达其mRNA也可以引起头部的异常，但作为一个RNA结合蛋白，在这些过程中它调节的靶RNA尚不明确。在本研究中，我们构建了一个受地塞米松调节的表达BRUNOL1和糖皮质激素受体（glucocorticoid reccptor, GR）融合蛋白的载体。GR-BRUNOL1蛋白在缺乏地塞米松诱导时定位于细胞质中，在地塞米松诱导时则可入核。我们发现，在爪蟾中过表达GR-BRUNOL1 mRNA的胚胎在缺乏地塞米松诱导时可正常发育，在地塞米松诱导时出现严重的神经系统发育缺陷。这一结果首次证明BRUNOL1是在细胞核中实现其对神经系统发育的影响，暗示它可能是在核内参与调节RNA的剪切或者编辑等。我们将阻断BRUNOL1表达的胚胎以及过表达BRUNOL1的胚胎的总RNA进行表达谱分析，以寻找受其调控的下游RNA，为后续实验寻找突破口。 |
| 英文摘要 | Regulation of neuronal gene expression is critical to nervous system development. REST (RE1-silencing transcription factor) regulates neuronal gene expression through interacting with a group of corepressor proteins including REST corepressor (RCOR). Here we show that Xenopus RCOR2 is predominantly expressed in the developing nervous system. Through a yeast two-hybrid screen, we isolated XenopusZMYND8 (Zinc finger and MYND domain containing 8) as an XRCOR2 interacting factor. XRCOR2 and XZMYND8 bind each other in co-immunoprecipitation assays and both of them can function as transcriptional repressors. XZMYND8 is co-expressed with XRCOR2 in the nervous system and overexpression of XZMYND8 inhibits neural differentiation in Xenopus embryos. These data reveal a RCOR2/ZMYND8 complex which might be involved in the regulation of neural differentiation. The BRUNOL/CELF family of RNA-binding proteins plays important roles in post-transcriptional regulation and has been implicated in several developmental processes. Previous studies show that BRUNOL1 is expressed specifically in the nervous system, inhibiting its function leads to defects in the brain, eyes, and body axes . Overexpression of BRUNOL1 also leads to brain malformation. But its target RNA is unkown. The wild type BRUNOL1 protein is localized both in the cytoplasm and nucleus. To clarify whether it functions in the cytoplasm or the nucleus, we constructed a fusion of BRUNOL1 and glucocorticoid reccptor (GR) whose subcellular localization can be regulated by dexamethasone and overexpressed it to Xenopus embryos. In the absence of dexamethasone, the fusion is restricted in the cytoplasm and the embryos develop normally, while in the presence of dexamethasone, it is translocated into the nucleus, and the embryos are brain malformation. This result suggests BRUNOL1 is functional in the nucleus for nervous system development. As an RNA binding protein, it could be involved in RNA splicing or editing of its target RNAs in the nucleus. To screen for its target genes, we carried out a microarray analysis to compare the RNA expression profile of embryos injected with BRUNOL1 mRNA, morpholino and control embryos. |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2013-04-24 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://159.226.149.42:8088/handle/152453/7396]  |
| 专题 | 昆明动物研究所_发育生物学 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 曾婉俐. 非洲爪蟾RCOR2 与ZMYND8 蛋白相互作用调节神经分化及BRUNOL1蛋白影响神经系统发育的作用机制[D]. 北京. 中国科学院研究生院. 2010. |
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