近日,刊登在国际杂志Nature上的一篇研究论文中,来自美国密苏里州斯托瓦斯医学研究所的科学家通过研究报道了两种蛋白:Bam和COP9之间的竞争作用或许可以平衡果蝇机体卵巢生殖干细胞(GSC)的自我更新和分化功能。
成年机体,不论是果蝇还是人类的机体中都包含有许多成体干细胞,当这些成体干细胞中的一部分分化为机体所需的特殊细胞时,其他的成体干细胞则会通过细胞分裂来自我更新;理解控制成体干细胞自我更新和特殊分化的分子机制,对于开发靶疗法来治疗疾病、组织损伤等症状非常重要。
Bam是雌性果蝇GSC系统的主要分化因子,为了实现从自我更新到特殊分化的开关控制,Bam必须使得自我更新因子的功能失活,与此同时还必须激活分化因子的功能;Bam是由一种名为bag-of-marbles的基因编码的,该基因在分化细胞中可以高水平表达,而在果蝇的GSC细胞中却处于较低水平。
Bam靶向作用的一个自我更新因子就是COP9信号小体(CSN),CSN是一种保守具有多功能的复合体,其包括从CSN1到CSN8 8种亚单位;这项研究中,研究者发现CSN4是这8个亚单位中唯一一个参与雌性果蝇GSC分化调节的一个亚单位,研究者Xie说道,CSN4和其它CSN蛋白具有相反效应的一种可能性解释就是Bam隔离CSN4可以使得其它CSN蛋白具有分化促进的功能。
作为一种强大的成体干细胞研究系统,雌性果蝇的GSCs就可以帮助研究者们揭示许多新型的调节特性;本文中研究者希望鉴别出在CSN4的帮助下COP9如何促进GSC的自我更新,而在没有CSN4下GSC又如何增强成体干细胞的分化。
目前研究者已经揭示了Bam可以使得另外一种GSC自我更新的促进子失活,即真核生物起始因子4A(elF-4A),该起始因子在基因表达过程中扮演着重要角色;Xie指出,其它实验室研究发现Bam同样可以抑制一种名为Nanos的蛋白的表达,而该蛋白和COP9类似,因此蛋白质Nanos对于雌性果蝇GSCs的建立和自我更新的维持非常重要。