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Science:鉴定出哺乳动物胎儿生长的关键调节蛋白ZFP568


图片来自Yang P., Macfarlan T., NICHD/NIH。

2017年5月21日---在一项新的研究中,来自美国国家卫生研究院(NIH)、埃默里大学医学院、中国同济大学、中国国立阳明大学和中国台湾中央研究院的研究人员以小鼠为研究对象,发现蛋白ZFP568调节着一种重要的胎儿生长激素,即胰岛素样生长因子2(insulin-like growth factor 2, Igf2)。这项研究也是首次证实之前已知沉默在古老的感染中残留下来的病毒基因的KRAB-锌指蛋白也能够在胎儿和胎盘发育中发挥着至关重要的作用。相关研究结果发表在2017年5月19日的Science期刊上,论文标题为“A placental growth factor is silenced in mouse embryos by the zinc finger protein ZFP568”。

利用缺乏ZFP568(一种KRAB-锌指蛋白)的小鼠模型,这些研究人员发现ZFP568抑制基因Igf2表达,该基因是平衡胎儿和胎盘生长所需要的。他们发现在胚胎在子宫中着床不久之后的一个时间窗口期间,ZFP568阻止Igf2的一种胎盘版本过早地表达。准确地表达Igf2是比较重要的,这是因为Igf2表达水平发生较小的变化能够导致生长不足症状,如拉塞尔-西尔弗综合症(Russell Silver syndrome),或者过度生长症状,如贝克威-斯韦德曼综合征(Beckwith-Wiedemann syndrome)。

论文共同通信作者、NIH尤尼斯-肯尼迪-施莱佛国家儿童健康与人类发育研究所哺乳动物表观基因组重编程部门主任Todd Macfarlan博士说,“ZFP568是一个较大的快速进化的蛋白家族的一部分,这种蛋白家族在识别和保护零散地分布在哺乳动物基因组中的古老病毒基因组中发挥着作用。我们的结果突出强调了KRAB-锌指蛋白如何进化出至关重要的发育功能,这种功能可能是它们在基因组保护中发挥的主要作用的附带效应。”

在这项研究中,缺乏ZFP568的胎儿小鼠不能够正常地发育,这提示着太多的Igf2在早期发育中是有毒性的。这些研究人员也发现包括人类在内的哺乳动物具有类似ZPF568的蛋白,这表明它对Igf2的抑制可能在哺乳动物的早期进化中发挥着重要的作用。他们正在研究ZFP568是否在人体中发挥着类似的功能,而且其他的KRAB-锌指蛋白是否在进化过程中辅助其他的至关重要的发育过程。

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参阅文献:

Peng Yang, Yixuan Wang, Don Hoang et al. A placental growth factor is silenced in mouse embryos by the zinc finger protein ZFP568. Science, 19 May 2017, 356(6339):757-759, doi:10.1126/science.aah6895

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