研究TET1蛋白在体细胞重编程过程中的作用

【摘要】TET蛋白（TenElevenTranslocation，TET）是一种加氧酶，于2009年首次报道，可催化DNA中胞嘧啶5位碳上的甲基形成羟甲基。TET酶的该催化功能与DNA去甲基化相关，随后便引起了一阵基于DNA水平上表观遗传学的研究热潮。而近年来，随着诱导性多能干细胞（iPS细胞）技术不断地成熟，体细胞重编程技术也在表观遗传学领域中得到了越来越多的重视。iPS细胞诱导重编程技术是将Yamanaka四因子OKSM（Oct4、Sox2、Klf4、c-Myc）导入体细胞中，使得体细胞重新回到原始多能性状态。随着人们对于这一过程机制的不断探索，重编程的效率也在不断地提高。小分子化合物与转录因子的联合应用，也是目前科学家们最常用的重编程手段。例如维生素C，又称抗坏血酸，一种小分子化合物，可高效提升重编程的效率。而高效重编程技术的建立，也为科学家对细胞命运调控中转录因子及信号通路的研究提供了一个新的平台。研究表明MEF细胞中的羟甲基胞嘧啶水平及TET1表达量均很低，而在mES细胞中羟甲基胞嘧啶及TET1蛋白的表达量均较高。所以猜测在体细胞重编程这一过程中，可能会有TET1蛋白的参与。为阐明TET1蛋白及羟甲基化胞嘧啶相关修饰在体细胞重编程过程中的生物学功能，本论文以鼠源细胞为实验对象，以重编程技术为平台，研究在此过程中，TET1蛋白所扮演的角色。我们通过两种方式来研究TET1在重编程中的功能，第一种方法是用TET1基因敲除的MEF细胞进行重编程，从功能缺失的角度去研究TET1蛋白在重编程过程中的重要性。另一种方法是过表达TET1蛋白的截短型——TET1CD，其本身含有TET1蛋白的催化活性区域，以获得功能性实验判断TET1蛋白在这一过程中发挥的作用。最后通过对实验结果的分析我们发现，TET1蛋白在重编程中的功能是受到培养条件中维生素C调控的。在没有维生素C的调控时，TET1不依靠MET过程而促进重编程。当体系内含有维生素C时，TET1缺失会提高重编程效率，过表达TET1蛋白会抑制重编程进程。而且TET1蛋白在维生素C介导下特异性调控基因组MET相关位点羟甲基胞嘧啶的形成，阻碍MET过程，进而抑制重编程进程。
【作者】吴昊昱；
【导师】颜炜群；
【作者基本信息】吉林大学，生物医学工程，2014，硕士
【关键词】TET1；重编程；诱导性多能干细胞；DNA；甲基化；维生素C；

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