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Stem Cell Reports | lncRNA Cpmer靶向調控Eomes mRNA翻譯和心肌命運決定的表觀遺傳新機制

分類:特色新工科 發布日期:2022-04-18 發布人:溈徠

2022年4月7日,同濟大學生命科學與技術學院康九紅教授課題組在《Stem Cell Reports》雜志在線發表題為“Cpmer: a new conserved eEF1A2-binding partner that regulates Eomes translation and cardiomyocyte differentiation”的研究論文,該研究揭示了一個在人和小鼠中功能保守的新型lncRNA Cpmer(Cytoplasmic mesoderm regulator),通過結合翻譯延伸因子eEF1A2,并識別心肌中胚層關鍵轉錄因子Eomes的mRNA序列,從而靶向調控Eomes mRNA翻譯和心肌分化進程。


  Stem Cell Reports | lncRNA Cpmer靶向調控Eomes mRNA翻譯和心肌命運決定的表觀遺傳新機制(圖1)


哺乳動物的心臟發育是多因子、多通路協同作用的多步驟復雜過程,而在心臟發育的各個階段,關鍵編碼基因的正常表達是保證心臟順利形成的前提條件。以往研究顯示心臟發育中關鍵基因的轉錄過程可以受到多個層面的嚴格調控,但關鍵基因在轉錄后調控方面的研究較為缺乏。LncRNA作為一類重要的表觀遺傳調節分子,得益于其較強的組織和階段表達特異性,可介導重要且精準的表觀調控作用而受到廣泛關注。然而,lncRNA在心肌譜系分化過程中對于特定基因的轉錄后調控研究仍存在著很大的空白。

在本研究中,我們發現lncRNA Cpmer在心肌分化過程中從中胚層階段起顯著表達上調,其缺失會顯著抑制ESC分化形成心肌細胞。機制研究發現主要分布在細胞質的Cpmer能夠通過RNA序列匹配方式,識別并結合重要的中胚層轉錄因子Eomes的mRNA序列。進一步研究還發現Cpmer是依賴于其與翻譯延伸因子eEF1A2的結合和對多聚核糖體的招募,進而調控Eomes mRNA的順利翻譯和心肌細胞的正常分化。更重要的是,人源轉錄本CPMER同樣具有結合eEF1A2蛋白,識別EOMES mRNA序列,進而調控EOMES mRNA翻譯和人源心肌細胞分化的保守機制和功能??傊?,本研究不僅揭示了eEF1A2這一早期心臟發育中保守的翻譯調節因子與Cpmer互作調控Eomes mRNA翻譯的重要機制,完善了對Eomes上游翻譯調控機制的認識,而且揭示了Cpmer依靠其序列識別和蛋白招募的雙重作用,介導eEF1A2特異性調控Eomes mRNA翻譯的表觀調控新機制,為研究轉錄后調控的表觀遺傳特異性提供了新的維度。

同濟大學康九紅教授、郭旭東研究員為本文的通訊作者,博士研究生呂瑤為該文第一作者。該工作得到了科技部重點研發計劃、國家自然科學基金委、上海市科委、中央高?;鸬软椖康闹С?。


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