继发Cell文章后 中国科学家成果接连发表

　　

生物通报道：北京生命科学研究所的研究员张宏博士04年回国，一直从事PcG基因介导的表型基因沉默机理研究。今年2月其研究小组在《Cell》杂志上发表了胞内自体吞噬作用机制研究成果，有助于亨廷顿舞蹈病等疾病的治疗。4月份张宏研究小组又接连发表了两篇文章，主要围绕线虫自体吞噬相关内容展开，研究成果公布了《Autophagy》杂志上。近期张宏研究小组又在《Developmental Biology》上在线发表细胞分裂相关研究成果：

The C. elegans engrailed homolog ceh-16 regulates the self-renewal expansion division of stem cell-like seam cells

该文章首次报道了线虫的ceh-16基因通过和Wnt信号通路的相互作用来调节线虫侧线细胞的对称和不对称分裂。

我们都知道，干细胞可以通过对称分裂来增加本身的数目，也可以通过不对称分裂产生一系列分化的细胞。但是决定发育过程中干细胞对称和不对称分裂的选择机制仍不是很清楚。本篇文章以线虫的侧线细胞为模型发现线虫的engrailed同源基因ceh-16能够和Wnt信号通路相互作用来决定侧线细胞的对称分裂。在ceh-16功能缺失的突变体中，原本应该进行对称分裂的侧线细胞会异常而进行不对称分裂，而且如果在ceh-16突变体中导入人的同源基因En2能够回复这种异常表型，说明ceh-16的这种调节功能在进化过程中是十分保守的。作者还发现Wnt信号通路的成员基因apr-1突变后会产生和ceh-16相反的表型，而且在apr-1； ceh-16双突变体里，异常表型就会回复成野生型，这表明ceh-16是通过和Wnt信号通路相互作用来调节线虫侧线细胞的分裂选择的。此外，ceh-16突变后还会影响线虫中一个多巴胺神经元的形成，作者还证明这种异常表型也是和侧线细胞的不对称分裂和Wnt信号通路有关。该研究为进一步了解干细胞的调控机制做出了贡献。

该文章的第一作者黄鑫欣是北京生命科学研究所和北京师范大学联合培养的博士生，论文的其他作者还有北京生命科学研究所的田娥和徐艳华，张宏博士为本文的通讯作者。此项研究由科技部863计划，北京市科委资助，在北京生命科学研究所完成。

另外两篇文章的内容包括：

研究人员以线虫为模型，分离并鉴定出了一个新基因-epg-1，在自体吞噬过程中发挥着关键性的作用。epg-1失去功能后能导致线虫胚胎体细胞中的P颗粒的降解发生缺陷，而这种P 颗粒的形成是依赖于SEPA-1的功能。epg-1失去功能后能够导致一系列与自体吞噬相关过程的缺陷，包括蛋白聚集物的降解受抑制，抑制由有毒离子通道变异体引起的接触神经的退化，在饥饿条件下线虫生存时间的缩短等。epg-1编码一个在序列上与酵母自体吞噬作用相关蛋白Atg13具有一定同源性的蛋白，与Atg1同源物UNC-51呈现相同的表达模式，随后的体外实验证明EPG-1能与UNC-51直接相互作用。该研究证明了在线虫的自体吞噬用过程中，EPG-1充当着Atg-13的功能，与UNC-51一起来调节自体吞噬作用的发生，表明了与酵母中自体吞噬蛋白相当的功能在多细胞生物中是由具有高的功能同源物来介导的。

田娥为该文章的第一作者，论文的其他作者还有本所的王付欣，韩敬华。张宏博士为本文的通讯作者，项研究由科技部863项目资助，在北京生命科学研究所完成。

另外一篇题为“Selective autophagic degradation of maternally-derived germline P granule components in somatic cells in C. elegans ”的文章重，研究人员指出在早期胚胎分裂过程中，残留在体细胞胞质中的有聚集倾向的P颗粒成分PGL-1和PGL-3通过自体吞噬作用被清除掉。包括VPS-34/BEC-1复合体在内的自体吞噬相关蛋白失去功能后会导致体细胞中PGL-1和PGL-3聚集形成PGL颗粒。这种PGL颗粒的形成是由SEPA-1介导的。这种自体吞噬介导的选择性降解蛋白聚合体在线虫发育过程中有重要的生理作用。

附：

在第一篇文章中，张宏 博士

北京生命科学研究所研究员

教育经历

1991 安徽大学生物化学系学士

2001美国纽约 Albert Einstein College of Medicine 分子遗传学博士

工作经历

2004-present 中国北京生命科学研究所工作

2001- 2004哈佛大学医学院、马萨诸塞总医院癌症中心研究员

研究概述：

本实验室的兴趣主要集中在研究PcG (Polycomb group)基因介导的表型基因沉默机理。众所周知，PcG蛋白可以维持关键的发育调节因子如Hox基因的准确表达模式。而且，现在越来越多的证据现实，PcG蛋白也参与了对细胞增殖和肿瘤发生的调节过程。然而，在果蝇和哺乳动物细胞中，PcG复合体的成分非常复杂，这就阻碍了我们对PcG介导基因沉默以及相关靶基因的研究。与此相反，在秀丽线虫(C. elegans)中，PcG复合体的成分相对简单。我们实验室的工作就是利用秀丽线虫作为模式系统研究PcG复合体介导的基因调节作用并从而延伸到对哺乳动物的研究。

我们实验室的前期工作已经证明秀丽线虫的PcG蛋白SOP-2蛋白具有RNA结合能力。在功能和结构上，这都与其他机体的PH和SCM蛋白类似。有意思的是，SOP-2蛋白可以形成明显的核小体即SOP-2小体。SOP-2小体的形成和其功能紧密相联，并可被翻译后修饰如sumoylation调节。

因此，实验室以后的工作主要集中在：

1. 鉴定SOP-2蛋白结合的RNA成分，并阐述其在SOP-2介导基因沉默中的作用。PH和SCM结合RNA的活性以及在基因沉默中的作用也将被进一步的研究。

2. 研究核小体在SOP-2介导基因沉默中的作用。进一步鉴定SOP-2核小体的成分并分析SOP-2小体形成的调节途径。

3. 鉴定sop-2靶基因并研究在sop-2突变体中看到的它们对发育过程的多方面调节效应。