转录中介体 MED23 亚基在DNA 修复与色素合成的调控机制研究

日期: 2017年09月19日


    

导读:毛发、皮肤、眼睛等的颜色大部分是由黑色素细胞中的黑色素决定,黑色素的合成过程非常复杂,受多种信号通路的调控。当皮肤受到阳光中紫外线(UV)刺激时,黑色素细胞就会产生并分泌黑色素到皮肤的角质细胞中去,吸收紫外线,减少 DNA 的损伤,从而保护基因组的稳定性。今天,赛业小编为您推荐“转录中介体 MED23 亚基在DNA 修复与色素合成的调控机制研究”,详情如下:


上海生科院揭示转录中介体 MED23 亚基在色素合成和 DNA 损伤修复中的调控机制


毛发、皮肤、眼睛等的颜色大部分是由黑色素细胞中的黑色素决定,黑色素的合成过程非常复杂,受多种信号通路的调控。当皮肤受到阳光中紫外线(UV)刺激时,黑色素细胞就会产生并分泌黑色素到皮肤的角质细胞中去,吸收紫外线,减少 DNA 的损伤,从而保护基因组的稳定性。此外,UV 刺激会引起细胞产生 DNA 损伤和核苷酸切除修复(Nucleotide excision repair,NER),细胞色素过程与 DNA 损伤修复密切相关,这是该研究领域的热点。


哺乳动物转录中介体复合物是由大约三十个进化上保守的蛋白质组成的多蛋白复合体。当受到环境或发育的信号刺激时,不同的转录因子就会与中介体复合物中特定的亚基相互作用,进而招募通用转录因子和 RNA 聚合酶 II 等通用转录机器,起始基因的转录。转录中介体复合物在色素合成及 DNA 损伤修复的功能与作用尚不清楚。


中国科学院上海生命科学研究院生物化学与细胞生物学研究所王纲研究组揭示了转录中介体复合物 MED23 亚基参与调控了色素细胞的色素合成与 DNA 损伤修复过程。研究中,科研人员发现在小鼠黑色素瘤细胞 B16F10 敲低转录中介体复合物 Med23 亚基后,细胞变白,黑色素含量显著减少,合成黑色素的黑色素小体减少。此外,在斑马鱼中敲低 Med23 后,斑马鱼的黑色素含量降低,色素合成重要基因表达下调。这些结果体内体外实验说明 MED23 调控色素合成过程。同时 Med23 缺失后,UV 引起的 DNA 损伤减少,而 NER 因子的表达量以及它们结合到染色质的含量都大大增加,说明 MED23 调控了 DNA 损伤修复过程。进一步的研究发现,MED23 通过正调控转录因子 Mitf (Microphthalmia transcription factor) 的表达量来偶联色素合成和 DNA 损伤修复两个过程。通过 ChIP-seq、CRISPR-Cas9 和报告基因系统等方法发现,MED23 通过调节 Mitf 远端增强子的活性来调节 Mitf 的基因表达。该项研究阐明了转录中介体物在色素合成和 DNA 损伤修复过程中的分子调控机制,为皮肤相关疾病干预提供了新思路。


研究成果以 Mediator MED23 Links Pigmentation and DNA Repair through the Transcription Factor MITF 为题发表在 Cell Reports 上。


研究工作获得了中科院、科技部的经费支持。


来源:上海生物科学研究院——由赛业生物科技有限公司转载发布

  

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