復旦施揚、藍斐教授Cell子刊發表新研究成果

　　Nono是旁斑（para-speckle）的一個組成部分，它儲存和加工RNA。小鼠胚胎干細胞（mESCs）缺乏旁斑，從而使得Nono在mESCs中所發揮的作用尚不明確。近期，來自復旦大學、波士頓兒童醫院和哈佛大學醫學院的研究人員發現，Nono的功能是作為一個染色質調節因子與Erk合作，調控著mESC的多能性。相關研究結果發表在10月18日的《Cell Reports》雜志。復旦大學分時教授、哈佛大學終身教授、“長江學者”講座教授施揚和復旦大學生物醫學研究院PI藍斐教授，是這項研究的共同通訊作者。

　　施揚教授長期從事生物化學以及分子生物學等方面的研究，并在表觀遺傳學研究中取得突破性成就，在國際上率先發現了首個組蛋白去甲基酶并開創表觀遺傳去甲基化領域，做為第一作者和通訊作者已發表過11篇Nature和Cell論文。相關研究成果點擊：施揚教授Nature子刊發表新研究成果；施揚教授新成果：可世代延續的長壽；施揚教授Cell子刊發布表觀遺傳新成果。

　　在傳統血清/ LIF條件下培養的小鼠胚胎干細胞（mESCs）是原始態（naive）但卻是“亞穩態的”，這種現象的特點是多能性因子的異質性表達，如Nanog、Klf4和Tbx3。這種異質性反映了單個mESCs的不同分化潛能。那些表達低水平轉錄因子的細胞，被認為更容易分化，而這些因子高水平表達的的細胞，則有著更強大的自我更新能力。然而，當用Mek/Erk和Gsk3β信號通路的抑制劑培養mESCs時，這種異質性降低，從而導致mESCs具有更均勻和更高表達水平的轉錄因子，如Nanog和Klf4、從而在體內類似于“基態”狀態。盡管大量的mESCs表觀遺傳基因組和基因表達分析是在不同培養條件下進行的，但是ERK信號通路調節干細胞多能性的機制，仍然不完全理解。

　　最近有研究表明，在傳統血清/ LIF培養條件下，MEK下游的一個重要激酶Erk，與mESCs中一小部分的雙價基因聯系在一起。在這些二價區，激活的Erk（磷酸化）可介導RNA聚合酶II（RNAPIICTD）C-末端結構域（CTD）中的絲氨酸5的磷酸化，并有助于使RNAPII保持在一種平衡的狀態。使用PD03的ERK抑制，可導致Erk激活的缺失，Erk從染色質上分離，以及雙價靶標上的RNAPII活性改變。同時伴隨有到一種更強大的自我更新狀態的表型開關，類似于基態的多能性。這些結果表明，Erk結合的二價區的染色質狀態和mESCs的差異多能性之間存在一種內在聯系。因此，了解Erk的失活如何導致更強大的自我更新能力和降低mESCs的分化潛能，將為干細胞生物學提供重要的見解。

　　Nono（又名Nrb54和P54nrb）最初被確定為一個不含非POU結構域的八聚體結合蛋白。Nono可通過其螺旋-轉角-螺旋（HTH）和RNA識別基序（RRM）結構域而結合DNA和RNA，并被認為可調控轉錄。在分化的細胞中，Nono連同Pspc1、Psf和一個腳手架的非編碼RNA、Neat1，形成核旁斑結構，已知可調節RNA加工、超級編輯的mRNA的核保留以及病毒感染和DNA損傷誘導的應激反應。然而，在人類胚胎干細胞（hESCs）和mESCs中是不存在旁斑結構的，可能是由于缺乏足夠的Neat1（長的同等型）表達，從而表明Nono可能在未分化的ESCs中發揮獨立于旁斑的作用。

　　在這項研究中，研究人員報道稱，Nono作為一個Erk輔助因子來調節MESC的自我更新和分化。具體來說，該研究表明，Nono與Erk相互作用，并與Erk共定位到一小部分發育相關的雙價基因。Nono的缺失可導致受損的Erk活化，和Nono/Erk結合的雙價基因上的RNA聚合酶II C-末端結構域絲氨酸5磷酸化（RNAPIIS5P），并在維甲酸（RA）誘導的分化過程中損壞這些基因的激活。Erk的失活可將Nono從染色質上驅逐下來。Nono無效的細胞表現得類似于在2I條件下或用PD03培養的mESCs，例如，它們表現出多能性相關因子的表達增加，有更強的自我更新能力，對分化更有耐受性。分子分析也發現，Nono敲除（KO）和2i基態或PD03處理的mESCs之間，有著顯著的表觀基因組和轉錄組相似性。總之，這些研究結果表明，Nono是雙價結構域和mESC多能性的一個關鍵調節因子，從而為平衡自我更新和分化的分子機制，提供了深刻的見解。（生物通：王英）

　　注：施揚教授,博士生導師，復旦大學分時教授和哈佛大學終生教授。1982年畢業于上海醫科大學藥學系，1987年于紐約大學分子生物學專業獲得博士學位。1991年受聘在哈佛大學醫學院，于2004年聘為哈佛終生教授，并從2009年開始受聘為波士頓兒童醫院醫學系Merton Bernfield新生兒科學講席教授。于2005年受聘復旦大學長江學者講座教授，上海生物醫學研究院分時教授并擔任本表觀研究中心總負責人。2012年入選為“千人計劃”講座教授 (B 類)。施揚教授長期從事生物化學以及分子生物學等方面的研究，并在表觀遺傳學研究中取得突破性成就，在國際上率先發現了首個組蛋白去甲基酶并開創表觀遺傳去甲基化領域，做為第一作者和通訊作者已發表過11篇Nature和Cell論文。

　　藍斐教授，博士生導師。1999年于上海復旦大學生物化學系獲學士學位, 2002年獲得復旦大學分子腫瘤學碩士學位，2008年獲得美國哈佛大學細胞發育博士學位。博士期間在表觀遺傳甲基化可逆調控方向做出大量突出貢獻，多篇論文發表在頂級期刊上，畢業時獲得哈佛醫學院院長提名嘉獎。博士畢業后，作為首位創始員工，受邀加入全球首批表觀遺傳制藥公司（美）Constellation Pharmaceuticals，主要目標定位于將表觀遺傳學的科研成果轉化成為有藥用價值的產品，特別是在腫瘤和免疫疾病方面。在該公司，作為核心技術員工，參與大量公司組建工作并主導了多個藥物研發項目，對表觀遺傳靶向性治療的進展和前景有著極強的把握力。2012年11月辭去美國的職位，全職受聘于復旦大學，入選中組部第四批“青年千人計劃”（2012年11月），并同月榮獲上海高校特聘教授（“東方學者”2012）稱號。