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发布日期:2020-12-23
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关桂君课题组在青鳉Gsdf/TGFβ信号调控生殖细胞增殖的分子机制研究中取得进展

青鳉性腺体细胞衍生因子(Gsdf)是TGFβ家族成员之一,已被证明是启动生殖细胞雄性分化的关键开关之一。

为深入了解Gsdf调控生殖细胞进入雄性分化的分子信号通路,关桂君课题组用抗组氨酸标签抗体“下拉”青鳉成熟精巢提取物,利用LC-MS/MS质谱分析,得到胞浆动力蛋白轻链2、真核多肽延长因子1α(eEF1α)和肌动蛋白丝等潜在的Gsdf结合蛋白因子群。通过酵母双杂交,对成熟的精巢cDNA文库进行Gsdf结合蛋白分子筛选,验证了Gsdf-dynein与Gsdf-eEF1α之间直接的相互作用。首次发现了对无脊椎动物果蝇精原细胞分裂至关重要的TGFβ-dynein复合体,在脊椎动物青鳉的生精过程中具有重要的进化保守性。同时通过免疫共沉淀证实Gsdf和eEF1α互作复合体只在精巢中被检测到。高通量蛋白质组学分析和透射电镜超微结构的观察分析显示,Gsdf和eEF1α互作复合体的缺失,不仅导致Gsdf信号下游的Smad信号不能磷酸活化,阻断了核内信号转导,还激活了eEF1α介导的一组雌性蛋白质合成和核糖体的合成,导致XY生殖细胞的部分雄性细胞核和雌性细胞质的性状紊乱。

研究结果表明青鳉Gsdf(TGFβ)和eEF1α复合物通过调控eEF1α介导的mRNA转录、细胞核及细胞质之间的转运,和RNA翻译等功能变化,调控生殖细胞增殖和雌雄分化。这一新发现,为Gsdf(TGFβ)和eEF1α在调控生殖细胞,以及相关联的癌症细胞增殖中的作用机制研究,提供了一个新的视角。

生殖细胞中Gsdf复合物调控下蛋白质翻译的细胞机制示意图

该成果“A potential role for the Gsdf-eEF1α complex in inhibiting germ cell proliferation: A protein-interaction analysis in medaka (Oryzias latipes) from a proteomics”近日在Molecular & Cellular Proteomics杂志在线发表(doi: 10.1074/mcp.RA120.002306)。关桂君课题组研究生张新亭、常宇阳和陈良标课题组翟万营博士为本文共同第一作者,关桂君教授和陈良标教授为共同通讯作者。该研究获得了上海市水产一流学科、国家自然科学基金以及科技部重点研发计划项目的资助。