在脂肪细胞前体细胞中,IRX3控制了一种依赖于SUMOylation的分化开关.
Jan-Inge Bjune1,2,3, Samantha Laber4, Laurence Lawrence-Archer1,3
1Mohn Research Center for Diabetes Precision Medicine, Department of Clinical Science, University of Bergen, Bergen, Norway.
通过改变表观遗传重编程和SUMOylation,IRX3蛋白影响细胞命运. 这种调节是维持中酶体身份,促进脂肪储存和抑制骨形成的关键.
科学领域:
- 分子生物学分子生物学
- 表观遗传学 在表观遗传学中,表观遗传学是指表观遗传学.
- 细胞生物学 细胞生物学
背景情况:
- 通过FTO位置,IRX3 (Iroquois homeobox 3) 与肥胖风险有关.
- 在早期脂肪生成过程中IRX3表达的升高将脂肪细胞的命运转向脂肪储存.
- 在晚期发育阶段和表观遗传调节中IRX3的作用尚不清楚.
研究的目的:
- 研究IRX3在调节脂肪细胞分化过程中的表观遗传重编程中的作用.
- 确定由IRX3.3规范的下游目标和机制.
- 了解IRX3如何影响脂肪生成和骨质生成之间的细胞命运决定.
主要方法:
- 通过CHIP测序,在前脂肪细胞中识别IRX3结合位.
- 鼠标胚胎纤维细胞 (MEFs) 的IRX3淘汰 (KO) 来评估基因表达变化.
- 药理上抑制SUMOylation的作用.
- 用3D培养来评估细胞命运的切换.
主要成果:
- IRX3与SUMOylation和染色体重塑基因的促进体结合.
- IRX3 KO改变了SUMOylation通路的基因表达,增加了全球的SUMOylation,并抑制了PPARγ的活性,从而阻断了脂肪生成.
- 抑制SUMOylation可以挽救由IRX3 KO引起的脂肪生成缺陷.
- IRX3 KO减少了与Wnt相关的基因的SUMOylation,激活了Wnt信号,并促进了骨质生成,这部分是通过抑制SUMOylation可逆的.
结论:
- IRX3作为表观遗传程序的关键转录调节器.
- 在SUMOylation的上游,IRX3的功能是保持中酶体的身份,支持脂肪生成,并抑制骨质生成.
- 这些发现揭示了IRX3是通过表观遗传调制来决定细胞命运的关键参与者.
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