诱导性多能干细胞(iPSC)在器官再生修复、干细胞治疗和药物研究的等领域具有极大的潜力。但是由于目前建立的iPSC具有诱发细胞恶性转变的风险,对细胞治疗是不安全的。iPS表观遗传密码的研究对iPS细胞优化、筛选以及机制的理解都具有重要意义。细胞染色体组蛋白翻译后修饰(PTMs)是表观遗传密码的重要内容,然而由于组蛋白PTMs种类繁多、丰度差异大、且动态变化等特点,组蛋白PTMs的系统分析鉴定面临困难和挑战。本项目以干细胞组蛋白PTMs为目标,联合生物质谱,同位素标记和生物信息学等技术,1)建立了干细胞组蛋白各种PTMs的系统分析平台,探索了发现新的蛋白修饰形式的新策略。2)全面检测并绘制了iPSC组蛋白PTMs的图谱,鉴定并比较了同一种属小鼠的iPSC和胚胎干细胞(ESC)组蛋白修饰组图谱的相似性和差异,评价了各个修饰位点的丰度差异。3)定量分析了干细胞向神经前体细胞分化过程组蛋白修饰组的动态变化,并拓展研究了小鼠精母细胞到圆形精子细胞发育过程,组蛋白PTMs的丰度变化规律。研究结果表明初步建立的组蛋白修饰的系统定量方法在评价iPSC表观遗传密码以及分析其动态变化规律方面具有潜力。
英文主题词Induced pluripotent stem (iPS) cells; Histone; Post-translational modifications; Mass spectrometry; Epigenetic marks