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探究转录因子对于hESC代谢调控新机制研究（三）

2020.5.18

5. PHB与HIRA复合体共同作用控制着IDH的表达

研究者随后探究了PHB，HIRA对IDH-a-KG代谢通路的影响。研究发现，PHB，HIRA缺失导致了IDH表达显著减低，并伴随着细胞内α酮戊二酸的显著降低。而α酮戊二酸对于hESC干性的自我维持具有重要的作用。

6. PHB和HIRA共同调控H3.3在染色质上的富集，特别是IDHs基因启动子区域的富集及IDH基因的表达

为了研究清楚PHB怎样在功能上与HIRA相关以及PHB与HIRA复合体如何调控α酮戊二酸的产量，研究者在上海伯豪生物技术有限公司做了H3.3的ChIP-seq研究。与input相比，H3.3主要富集在转录激活基因的TSS区和TES区。PHB和HIRA缺失均能导致H3.3全局性的沉积减少，进而导致了在IDH以及多能性维持基因启子区H3K4me3， RNAPIIS5P和RNAPII S2p富集的减少。PHB和HIRA缺失，导致在发育相关基因启动子区EZH2和H3K27me3富集减少，多能性维持基因启动子区增加。但对于IDH2基因，只有EZH2的富集增加。

7. PHB缺失导致表观-代谢环路动态变化并改变hESC特性

本研究之前的所有关于PHB缺失后hESC形态的描述，都是发生在siRNA转染后第四天。为了确定这四天内的动态变化，研究者把这四天分成了四个阶段。第一天，细胞形态上并没有明显的变化，或只有轻微的变化，细胞系的标记基因也并没有检测到。但，组蛋白3各赖氨酸残基的甲基化水平已经发生显著增加，同时IDHs和OCT4的水平大幅减少。第二天，细胞形态学和细胞系标记基因的变化开始明显，并在第三天达到峰值，一直持续到第四天。研究者为了进一步弄清楚这一系列事件发生的顺序，评估了6h 和12h时的变化。PHB沉默6h后，只有HIRA复合体元件的表达量显著降低，其它均没有变化。在12 h, IDH1和IDH2以及α酮戊二酸显著降低，这一过程伴随着组蛋白赖氨酸甲基化修饰的增加。但在这一过程中，并没有细胞形态学以及细胞系标记基因的明显改变。

研究结论

研究者通过转录因子siRNA文库筛选，得到了25种对于维持hESC干性重要的转录因子，并选择PHB进一步研究。研究发现，PHB缺失后HIRA复合体成员表达降低，组蛋白赖氨酸残基甲基化修饰增加，随后IDH1和IDH2以及α酮戊二酸显著降低。这一表观-代谢通路的动态变化最终导致了hESC干性的丧失。

原文出处 Zhu Z, Li C, Zeng Y, Ding J, Qu Z, Gu J, Ge L, Tang F, Huang X, Zhou C, Wang P, Zheng D, Jin Y. PHB Associates with the HIRA Complex to Control an Epigenetic-Metabolic Circuit in Human ESCs. Cell Stem Cell.2016(IF:22.387)

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周锦帆