科研进展

Nucleic Acids Research |杨鹏/王译萱课题组合作揭示锌指蛋白ZNF506抑制逆转录病毒的机制

发布时间:2024-03-26  

逆转录病毒(Retroviruses)是一类致病性病毒,它们具有将其RNA基因组逆转录为DNA的能力,并将这段DNA插入宿主细胞的基因组中,生成内源性逆转录病毒(ERV),导致感染和疾病。为了应对逆转录病毒的威胁,生物体进化出了一种强大的免疫机制,其中关键的成分是Krüppel-associated box zinc finger proteinsKZFPs)。KZFPs是一类含有Krüppel-associated boxKRAB)结构域和锌指(zinc finger)结构域的蛋白质。它们在哺乳动物中广泛分布,特别是在人类基因组中,有数百种不同的KZFP基因。KZFPs在抵御逆转录病毒方面发挥了关键作用。人类和小鼠的基因组中有大量的含有PBS-ProERVsERVP)。之前的研究发现小鼠中的ZFP809能够结合并抑制这些ERVP的转录,但在人类中尚未发现类似功能的蛋白。

2023913日,同济大学生命科学与技术学院杨鹏课题组与王译萱课题组在Nucleic Acids Research合作发表了题为Unraveling the role of ZNF506 as a human PBS-pro-targeting protein for ERVP repression的研究论文。本研究使用实验和计算的方法,筛选出了人类中能够结合PBS-Pro并抑制ERVP转录的ZNF506

与小鼠的ZFP809类似,人类的ZNF506靶向基因组中的PBS-Pro位点,并随后在ERVP上招募异染色质修饰以进行转录抑制。虽然ZNF506ZFP809具有类似的功能,但是它们并没有同源关系。我们进一步研究了其他数种哺乳动物的基因组,这些物种中同样存在ERVP,但并未找到与ZNF506ZFP809相似的KZFPs。由此说明哺乳动物在进化过程中,为了抵抗ERVP的入侵,可能会各自进化出物种特异性的KZFPs

在另一方面,ZNF506及其他KZFPs在急性髓系白血病(AML)中展现出了独特的作用。在AML患者中,我们观察到ZNF506和其他KZFPs表达量的显著上调,从而导致了靶向的重复元件的抑制,而这种重复元件的表达抑制可能会帮助AML的发展。重复元件的表达量的降低可能会影响细胞的免疫敏感性,使癌细胞能够逃避机体的免疫检测。此外,我们的研究结果表明,KZFPs和重复元件的表达量与AML患者的无病生存率有关,表明其有潜力作为评估AML治疗效果的生物标志物。

同济大学生命科学与技术学院杨鹏教授和王译萱教授为本论文的共同通讯作者。同济大学生命科学与技术学院的硕士生吴骞为本论文的第一作者,博士生房璐也作出了重要贡献。该研究得到了科技部重点研发计划、国家自然科学基金委上海市曙光计划等项目的支持。

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