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E3连接酶抑制ERK维持小鼠胚胎干细胞干性

近日,中国科学技术大学吴缅教授带领的研究团队在国际学术期刊Nature Communication在线发表了一项最新研究进展,他们发现一种E3泛素连接酶在维持小鼠胚胎干细胞方面具有重要作用。

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胚胎干细胞来源于囊胚的内细胞群,能够进行自我更新同时具有多能性,具有分化成所有类型细胞的能力。胚胎干细胞的强大分化能力广泛应用在发育过程研究及细胞治疗开发等重要用途上。因此,了解胚胎干细胞多能性调节机制对于开发胚胎干细胞应用潜能,推动相关研究进展具有重要意义。目前越来越多的证据表明胚胎干细胞的多能性受到外部因子和内部因子的共同调控,但其中的机制仍未完全得到解答。


在该项研究中,研究人员发现E3泛素连接酶March5在维持小鼠胚胎干细胞多能性方面发挥重要作用。他们在小鼠胚胎干细胞中敲低March5,会导致mESC从未分化的多能性状态向分化状态转变,随后,他们对其中的机制进行了进一步研究。

 

March5是转录因子KLF4的一个靶向基因,其能够催化Prkar1a发生K63连接的多泛素化,而Prkar1a是PKA的一个负向调节亚基,Prkar1a在发生多泛素化后会激活PKA,从而抑制Raf/MEK/ERK信号途径。进一步研究发现March5能够替代一种MEK/ERK抑制剂在无血清培养条件下维持mESC多能干性。除此之外,March5还能部分替代KLF4在体细胞重编程中发挥的作用。

 

综上所述,这项研究揭示了KLF4-March5-PKA-ERK信号途径在维持小鼠胚胎干细胞干性方面的重要作用,对于了解胚胎干细胞干性维持机制,开发胚胎干细胞应用潜能具有重要意义。


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