申请者通过对MAML1的研究,改变了发育的某些传统观念;前期研究初步表明MAML1还能直接调节SIX3和SIX6的表达(SIX3和SIX6是控制眼和大脑发育的主要因子之一);另外还成功分离了CSL等蛋白复合体,发现了去甲基化酶LSD1是CSL新组分之一(未发表的结果)。基于这些基础,本课题拟用蛋白复合体沉淀和ChIP测序(ChIP-Seq)等方法,以SIX3和SIX6信号通路为主要研究对象,从蛋白与蛋白相互作用、蛋白与DNA结合这两种调控方式入手,分离SIX3和SIX6信号通路的成员,了解MAML1调节前后这些成员的变化,分析它们转导的信号通路,及其在眼和大脑正常发育中的功能;利用SIX3和SIX6已有的研究基础(突变致眼与大脑发育异常),寻找异常发育信号通路并揭示其发病机制,为可能的治疗方案提供分子依据。
SIX family protein;DNA methyltransferase inhibitor;strabismus;Notch signaling;ophthalmic diseases related to RPE cells
本课题从SIX家族蛋白的研究开始,研究发现1)在SIX家族蛋白中,SIX1的功能与SIX3/SIX6不一样。表达SIX1能抑制C2C12细胞中的myogenis和myosin的表达,从而延缓细胞的分化,而不会影响MEF2的和Mef3表达及细胞的增殖;2)SIX家谱受到甲基转移的调控,CDA-II是DNA甲基转移酶抑制剂。通过采用经典分化模型,发现CDA-II.抑制细胞的生长、迁移、分化,其机理是CDA-II下调了细胞分化相关基因的表达,其结果表明CDA-II能够通过抑制细胞的分化和增值来影响机体发育;3)斜视是眼科常见疾病,发育异常会导致斜视的发生,但具体机制并不明了。通过分析正常人条眼肌和共同性斜视患者术后的眼外肌,发现相对于β-actin,MYOD1的表达总是相对较高的而MYOG则普遍较低,其他4个因子RB1,P21,P57,IGF1则没有较明显差异。在共同性斜视患者眼外肌中,MYOD1和MYOG显著下降,但还是遵循着正常人眼肌中MYOD1比MYOG表达要高的规律。RB1,IGF1,MCK和P21在大部分患者中是下降的,而P57是升高的。MYOD1的表达普遍较高而MYOG普遍较低,这可能是肌肉正常发育所必需的;而共同性斜视患者眼外肌中7个肌肉发育相关基因的表达水平都异于正常人,这表明肌肉发育的异常调节可能与斜视发生相关,这将帮助我们更进一步了解斜视的发病机制。4)Notch信号通路是细胞分化生长的关键因子之一。分析了NOTCH信号通路的各个组分,发现其在RPE细胞中的表达水平各不相同。抑制Notch通路能阻碍RPE细胞的增殖和迁移对、对RPE细胞的凋亡未有明显的变化,但对RPE细胞的周期影响较大,即抑制Notch通路后,S期及G2/M期的细胞明显减少,而G0/G1期细胞明显增多。NOTCH1的表达被抑制后影响Notch通路下游目的基因的表达。其中HES1, SOX9,.HEY2,.和MYC四个基因在Notch通路被抑制后有明显的下调趋势。本结果不仅丰富了人们对Notch信号通路在RPE细胞的功能的认识,还为RPE相关眼科疾病的研究和治疗提供了相关的理论基础。