染色质浓缩/去浓缩是细胞增殖和分化过程中的重要生命活动,其调控机理是细胞生物学中尚未解决的重大基础理论课题。本研究以哺乳类精子染色质的"可逆性浓缩"(受精后去浓缩)及红细胞染色质的"不可逆浓缩"(自然排核)为模型,分离、克隆染色质浓缩关键调控蛋白或基因,并研究其功能。目的是获得几个(2-3个)新的调控染色质浓缩的关键蛋白或基因,进一步揭示这一现象的分子基础,为探索通过染色质浓缩/去浓缩来调控细胞增殖与分化提供科学依据,并希望为治疗分化异常疾病(如肿瘤)提供新思路。
细胞增殖与分化是机体生长发育过程中两种密切相关的生命现象,而染色质空间结构的变化(浓缩/去浓缩)决定着大量基因的关闭与开启。周期引擎分子CDK-cyclin体系以及检验点的生化事件,调控着细胞周期,但其中许多问题有待深入研究。例如在细胞从G2进入M期的过程中,染色质浓缩为染色体,在细胞完成分裂后,染色体去浓缩回复至染色质状态,是什么因素调节这一过程?另外,在一些特化的细胞中,发生了特殊的染色质浓缩形式例如精子细胞在变态分化过程中,染色质中的组蛋白(histone)被精核蛋白(protamine)所替换,导致染色质高度浓缩形成精子头部,受精后高度浓缩的染色质去浓缩并组装成为雄性原核;在哺乳类红细胞终末分化期,细胞核内常染色质逐渐变为异染色质并高度固缩,最后细胞核排出细胞外;在细胞凋亡中,染色质形成局部固缩的凋亡小体,并出现DNA的独特梯度性断裂。上述这些现象都是在细胞增殖或分化过程中涉及到染色质浓缩调控而在国际上尚未解决的重大基础理论问题。本项目集中于不同的染色质浓缩现象,致力于筛选获得调染色质浓缩的关键调节因子。从而进一步认识染色质浓缩的分子机理。