组蛋白乙酰转移酶MOF在胚胎干细胞自我更新和分化中的作用

由于缺失组蛋白乙酰转移酶Mof将导致小鼠在胚胎发育4.5天死亡，而且用Mof的常规基因敲除胚盘不能建立胚胎干细胞（ES），我们因此应用Cre/loxP系统建立了Mof的条件性基因敲除小鼠模型，并成功建立了野生型和Mof条件性基因敲除的ES细胞。 初步研究发现Mof基因敲除的ES细胞不能维持自我更新、不能正常分化分化并且很快凋亡。ES 细胞中基因转录具有关键性调控作用的Nanog、Oct4、Sox2等转录因子，在Mof缺失的ES细胞中mRNA和蛋白质表达水平显著下调，表明Mof是一个关键的干细胞调控转录因子。因此，本研究将利用Mof的条件性基因敲除小鼠模型和ES细胞及Nanog和Oct4基因敲除ES细胞，集合免疫组化、DNA microarray、ChIP、ChIP-seq技术、免疫印迹分析、干细胞诱导分化等方法，对Mof在干细胞自我更新和分化过程中的调控功能进行深入且系统的研究。

组蛋白乙酰转移酶MOF能将组蛋白H4的第16 位赖氨酸（H4K16）乙酰化， 也可以乙酰化非组蛋白p53、TIP5 等底物，从而激活基因转录，MOF 在正常的细胞增殖、分化、胚胎发育、DNA 损失修复、肿瘤发生过程中起着不可替代的重要作用。由于缺失Mof 将导致小鼠在胚胎发育4.5 天死亡，而且用Mof 的常规基因敲除胚盘不能建立胚胎干细胞（ES），本研究应用Cre/loxP 系统建立的Mof条件性基因敲除小鼠模型，成功建立了野生型和Mof 条件性基因敲除的ES 细胞。集合免疫组化、DNA microarray、ChIP、ChIP-seq 技术、免疫印迹分析、干细胞诱导分化等方法，对Mof 在干细胞自我更新和分化过程中的调控功能进行了深入且系统的研究。发现Mof在维持ES细胞自我更新和多能性中发挥了至关重要的作用，Mof缺失ES细胞失去了特征性形态、碱性磷酸酶（AP）染色和分化潜能。ES细胞的核心转录因子Nanog、Oct4和Sox2表达显著下调，当Nanog过表达时可部分恢复无Mof 的ES细胞的表型，表明在ES细胞 中Mof在功能上充当了Nanog 的上游调控因子。证实了Mof是ESC核心转录网络的一个必需元件，Mof主导了不同发育程序的基因，Mof也是关键调控位点Wdr5招募和H3K4甲基化作用的必要条件，从而突显了在胚胎干细胞中各种染色质调控因子的复杂性相互关联。代表性论文发表在《Cell stem cell》杂志上发表，该论文被《Cell Stem Cell》列为该期的重点推介（Highlight）论文，美国耶鲁（Yale）大学干细胞中心的Natalia B. Ivanova教授在同期为该论文撰写了评论。