Noxa蛋白在斑马鱼胚胎发育中的双重功能

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Noxa蛋白在斑马鱼胚胎发育中的双重功能

Noxa蛋白是Bcl2蛋白家族成员之一，已有研究表明该蛋白对依赖于p53诱导的细胞凋亡有至关重要的作用，其通过引起线粒体机能障碍来诱导凋亡的发生。然而至今没有相关的研究报道该蛋白在早期胚胎发育中的功能。
最近，中国科学院水生生物研究所桂建芳院士课题组在斑马鱼胚胎发育中揭示出Noxa蛋白的双重功能。他们首先通过表达图式分析，发现早期胚胎中存在母源的Noxa mRNA和蛋白，而且这两者在胚胎发育过程都持续表达。早期研究表明当斑马鱼胚胎发育到75%下包（受精后八小时）时才会出现细胞凋亡，这暗示着Noxa蛋白在斑马鱼早期胚胎发育中存在其他的功能。对Noxa蛋白进行特异敲降后发现，斑马鱼胚胎细胞的有丝分裂受到了抑制，进一步实验证明Noxa蛋白是通过抑制Wnt4b蛋白的表达来调控斑马鱼胚胎细胞的正常有丝分裂。75%下包后Noxa蛋白的敲降会抑制细胞凋亡的发生。后续实验表明Noxa蛋白首先诱导Bik蛋白的表达，然后再与Bik蛋白一起调控斑马鱼胚胎细胞凋亡，在此期间Noxa蛋白不再调控细胞的有丝分裂。在上述的两个生理过程中，Mcl1a和Mcl1b两个蛋白可共同与Noxa蛋白结合，从而抑制其调控细胞有丝分裂或细胞凋亡的功能，使斑马鱼胚胎平稳正常发育。这些发现首次证明了在斑马鱼胚胎发育中Noxa蛋白是一个关键的细胞有丝分裂调控因子，而且在胚胎的不同发育时期发挥不同的功能。
该研究由博士研究生钟健翔等人完成，通讯作者为桂建芳院士。该研究得到国家基础研究“973”计划和中国科学院知识创新工程等项目资助。相关论文Zebrafish Noxa promotes mitosis in early embryonic development and regulates apoptosis in subsequent embryogenesis 已在线发表于国际学术期刊Cell death and differentiation。