CAPN3靶向的细胞周期调控因子鉴定及其在消化器官发育和功能中的作用研究
王明韫1# 丁锋2# 苏保纯2 彭金荣2*
(1浙江大学生命科学学院, 杭州 310058; 2浙江大学动物科学学院, 杭州 310058)
摘要 :
CAPN3是钙离子依赖的半胱氨酸蛋白酶calpain家族的成员。在斑马鱼中的研究发 现, Capn3b(CAPN3同源蛋白)可被核仁蛋白Def招募至核仁以裂解 p53、Chk1和Wee1等调控细胞周 期的蛋白质, 进而调控肝脏发育和再生, 提示DEF-CAPN3/Def-Capn3b蛋白裂解途径在细胞周期调 控中发挥重要作用。但是, CAPN3是否靶向其他细胞周期调控因子却不得而知。该研究利用体外 酶活实验系统检测了人CAPN3(hCAPN3)对29个人细胞周期素和13个细胞周期相关因子的裂解情 况, 最终鉴定出CCAR2、CCNL1、RBL1、RBL2 4个蛋白是hCAPN3的新底物。接着, 该研究利用 CRISPR-Cas9技术针对这4个蛋白的编码基因分别构建了斑马鱼同源基因的突变体。通过利用肝 脏、胰腺和肠道特异性探针进行原位杂交分析发现, rbl1基因敲除显著延缓斑马鱼肝脏发育, rbl2 基因敲除显示出对肠道发育的潜在影响。虽然rbl1突变体可活可育, 但RNA-seq数据分析发现, 成 鱼肝细胞代谢活性相关基因表达显著上调, 而昼夜节律和免疫应答等相关基因表达显著下调, 说明 rbl1突变体肝脏功能发生紊乱。该研究成果拓展了对DEF-CAPN3/Def-Capn3b复合物在细胞周期 调控中的功能及作用机制的认识。
中文版
英文版