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揭示KPNA7蛋白在小鼠胚胎發(fā)育的功能
點(diǎn)擊次數(shù)：1566 發(fā)布時(shí)間：2012-2-23
卵母細(xì)胞和受精卵中存在著多種具有組織特異性和時(shí)間特異性表達(dá)的核因子。核轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)以及該系統(tǒng)所轉(zhuǎn)運(yùn)的多種核因子在細(xì)胞核（基因組）重編程以及受精卵基因（組）活化過(guò)程中扮演著重要角色。對(duì)受精前后入核轉(zhuǎn)運(yùn)的了解有助于人們探求精卵結(jié)合（受精）之后，作為全新生命開(kāi)始的受精卵胚胎的內(nèi)在啟動(dòng)過(guò)程。
卵到胚胎的轉(zhuǎn)化過(guò)程中，人們一直不知道眾多核因子是通過(guò)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的核轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)家族成員介導(dǎo)入核還是由特異的組織特異性和時(shí)間特異性表達(dá)的核轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白介導(dǎo)入核。大規(guī)?；蚪M測(cè)序的完成和基因表達(dá)譜的測(cè)定使得發(fā)現(xiàn)新的核轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白家族成員提供了更多機(jī)會(huì)。通過(guò)對(duì)小鼠卵母細(xì)胞和受精卵基因表達(dá)譜的分析，高紹榮研究小組發(fā)現(xiàn)并鑒定了一個(gè)新的入核轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白家族新成員：KPNA7。KPNA7 主要在卵母細(xì)胞和受精卵中高水平表達(dá)。受精卵分裂為2-細(xì)胞胚胎之后，KPNA7表達(dá)水平急劇下降。特異抗體染色顯示，KPNA7蛋白主要定位于細(xì)胞核或有絲分裂中期紡錘體。為了確定KPNA7在小鼠生殖和發(fā)育過(guò)程中是否扮演著重要角色，高紹榮小組制備了Kpna7基因的基因敲除小鼠。
體內(nèi)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，Kpna7基因敲除之后，雌性小鼠繁殖力明顯下降，同時(shí)伴隨著子代小鼠性別比例失衡。這些研究結(jié)果表明，作為入核轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白家族的一個(gè)新成員，KPNA7蛋白對(duì)于小鼠維持繁殖力是必須的。進(jìn)一步的體外研究發(fā)現(xiàn)，雌性Kpna7敲除小鼠的卵母細(xì)胞存在明顯缺陷。雌性Kpna7敲除小鼠分離的卵母細(xì)胞經(jīng)過(guò)孤雌活化之后，其細(xì)胞周期失控而明顯加快，但zui終在體外培養(yǎng)環(huán)境下，不能像正常對(duì)照組一樣，發(fā)育到囊胚期。RT-PCR分析發(fā)現(xiàn)， Kpna7基因敲除導(dǎo)致Dppa2、Dppa4和Piwil2等多個(gè)轉(zhuǎn)錄因子表達(dá)異常下調(diào)，而Hdac3表達(dá)異常上調(diào)。表觀遺傳學(xué)分析發(fā)現(xiàn)，Kpna7基因敲除引起*基化組蛋白H3K27me3的修飾水平明顯下調(diào)。生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)表明，KPNA7與KPNB1具有很強(qiáng)的結(jié)合，從而提示KPNA7通過(guò)與KPNB1共同介導(dǎo)由卵到胚胎轉(zhuǎn)化過(guò)程中的重要核因子的入核。