Oct4的泛素连接酶Wwp2在胚胎早期发育过程中的功能研究

转录因子Oct4是调控胚胎干细胞功能的关键蛋白质，其表达水平是决定细胞状态和分化方向的重要因素。但是，尚不清楚Oct4蛋白水平是如何精确调控的。我们前期研究发现E3泛素连接酶Wwp2能特异性地泛素化修饰Oct4，呈剂量依赖性地调节Oct4的转录活性以及其蛋白水平，并且在细胞分化过程中起作用。但是，Wwp2在胚胎发育过程中是否发挥重要作用尚不清楚。本项目拟在以上细胞水平研究的基础上，利用已建立的Wwp2基因条件性敲除小鼠，研究Wwp2在胚胎发育过程中是否对Oct4的蛋白水平及发育过程起调控作用。同时，建立Wwp2基因敲除的胚胎干细胞系，利用该细胞模型深入研究Wwp2介导的泛素化修饰对胚胎干细胞发育全能性、增殖和分化的影响。该项目的研究有助于揭示Wwp2催化Oct4泛素化修饰在调控胚胎早期发育方面的重要作用，并且可能为胚胎干细胞体外大量扩增、定向诱导分化提供新的思路。

转录因子Oct4是调控多能干细胞功能的关键蛋白质，其表达水平是决定细胞状态与分化方向的重要因素。但是，尚不清楚Oct4蛋白水平是如何精确调控的。我们以前的研究发现E3泛素连接酶Wwp2能特异性的催化Oct4的泛素化修饰，呈剂量依赖性的调节Oct4的转录活性以及蛋白水平，并且在细胞分化过程中发挥作用。本项目在以上细胞水平研究的基础上，利用已建立的Wwp2基因敲除小鼠模型，通过与武汉病毒所王延轶教授课题组合作研究发现Wwp2在小鼠的自体固有免疫调节方面发挥着重要作用。Wwp2通过催化TRIF的泛素化修饰与降解，负调控TLR3介导的固有免疫和炎症反应。同时，我们研究发现一个新的催化Oct4泛素化修饰的E3泛素连接酶Itch，在胚胎干细胞中调控Oct4的蛋白水平与转录活性。更为有趣的是发现Itch参与调控诱导体细胞重编程过程，如果在此过程中下调Itch的表达水平将显著下降诱导重编程的效率。进一步揭示了在不同时空条件下，不同的泛素连接酶通过泛素化修饰调控Oct4的生理功能，为胚胎干细胞的体外大量扩增和定向诱导分化提供新的思路。