复旦大学Cell子刊发文:转录因子MESP1结合表观遗传修饰蛋白RING1A在心脏发育中的重要作用

时间:2022年11月25日
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转录因子MESP1结合表观遗传修饰蛋白RING1A在心脏发育中的重要作用

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先天性心脏病是新生儿最常见的出生缺陷,发病率高达0.4%1%。已知心脏发育过程中重要转录因子MESP1的多个突变以及表观遗传修饰复合体PRC1Polycomb repressive complex 1)和黏连蛋白复合体(cohesin中多个组分的突变与先天性心脏病的发生密切相关[1-3],而这些组分在心脏发育中的具体作用机制还不清楚。

20221121日,复旦大学基础医学院、江南大学无锡医学院孙宁团队和复旦大学生物医学研究院(IBS)蓝斐团队在Developmental Cell上在线发表了题为Essential role of MESP1-RING1A complex in cardiac differentiation的工作。



为了进一步探索MESP1的分子作用机制,研究发现MESP1可与PRC1核心蛋白RING1A结合,并发现RING1A在人类心肌细胞体外分化和小鼠心脏发育过程中发挥重要作用。PRC1复合体主要发挥抑制基因表达的作用,而也有报道,在一些发育过程中,PRC1可参与基因表达的激活,例如,PRC1可结合AUTS2激活基因表达参与神经分化[4]。本文中,进一步研究发现,MESP1-RING1A可与cohesin复合体结合,通过调控染色质相互作用,激活心脏发育基因的表达。

研究同时发现,MESP1致病突变会影响MESP1RING1Acohesin组分的结合,影响心脏发育基因的表达及心肌的正常分化。这些研究不仅证明了MESP1-RING1A在心脏发育中的重要性,同时也为MESP1, PRC1 和 cohesin组分突变导致先天性心脏病的机制提供了可能的解释。

转录因子MESP1与表观遗传因子RING1A协同调控早期心脏发育

孙宁教授和蓝斐研究员为论文共同通讯作者。复旦大学基础医学院梁倩倩青年副研究员、生物医学研究院王司清博士和基础医学院博士生周心妍为共同第一作者。研究得到了国家重点研发计划、上海市科技重大专项、国自然面上项目、国自然青年项目、中国科协青年人才托举工程、中国博士后特别资助项目等的支持。

  

原文链接:https://doi.org/10.1016/j.devcel.2022.10.009


参考文献:

[1]Werner P, Latney B, Deardorff M A, et al. MESP1 Mutations in Patients with Congenital Heart Defects[J]. Human Mutation, 2016, 37(3): 308-314.

[2]Turnpenny P D, Wright M J, Sloman M, et al. Missense mutations of the Pro65 residue of PCGF2 cause a recognizable syndrome associated with craniofacial, neurological, cardiovascular, and skeletal features[J]. The American Journal of Human Genetics, 2018, 103(5): 786-793.

[3]Piché J, Van Vliet P P, Pucéat M, et al. The expanding phenotypes of cohesinopathies: one ring to rule them all![J]. Cell Cycle, 2019, 18(21): 2828-2848.

[4]Liu S, Aldinger K A, Cheng C V, et al. NRF1 association with AUTS2-Polycomb mediates specific gene activation in the brain[J]. Mol Cell, 2021, 81(22): 4757.


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