RNF220，HCA127和ASPP2在神经系统发育中的功能研究

蛋白质降解对细胞生命活动的调节起着非常重要的作用，而泛素－蛋白酶体系统 （UPS）负责调控细胞内大部分蛋白的降解。UPS 与神经系统的功能有着密切的联系， 它可以控制神经的生长发育、调节突触的可塑性与功能，而其功能异常时会导致多种 神经退行性疾病。因此，在神经系统中研究泛素－蛋白酶体系统具有重要的生物学和 医学意义。 我们在非洲爪蟾大规模原位杂交中鉴定到一个在神经管腹侧特异表达的基因 xRNF220-like。同时我们也克隆了小鼠的mRNF220 和爪蟾的xRNF220 基因。它们都 在神经管的腹侧表达，且蛋白都具有E3 泛素连接酶的活性。为了寻找其降解的底物， 我们通过酵母双杂交技术进行筛选。我们发现mRNF220 可以与Sin3B 蛋白结合。进 一步实验发现Sin3B 受到UPS 的调控。而mRNF220 可以促进Sin3B 的泛素化修饰与 降解。在爪蟾胚胎中通过morpholino 阻断xRNF220-like 和Sin3B 的功能都可以导致 神经发育的异常。因此，在神经系统中mRNF220 可能通过控制Sin3B 的蛋白水平来 调节Sin3/HDAC 转录抑制复合体的活性，进而调节神经相关基因的表达。 我们还发现了一个可以与RNF220 及RNF220-like 结合的新基因HCA127。 HCA127 在进化上非常保守，在早期胚胎中特异地表达在神经管位置。在胚胎中阻断 其功能会影响神经的诱导与分化。生化实验表明HCA127 并不能被泛素化修饰。通 过对HCA127 进行酵母双杂交筛选我们发现它跟多个RING 泛素连接酶有相互作用， 还可以与一些泛素化通路中的调节蛋白结合，提示它可能是UPS 中的调节蛋白。将 其转染细胞发现可以降低细胞的泛素化水平。因此，HCA127 在神经系统中可能通过 调节蛋白的泛素化修饰来发挥功能。我们还对ASPP2 基因在早期发育中的功能进行了初步研究。ASPP2 可以促进p53 介导的细胞凋亡，并在体内抑制肿瘤的发生，但其在早期发育中的功能仍不清楚。我 们发现ASPP2 在神经系统有非常强的表达。阻断其功能可以导致眼睛、体轴和头部 的异常，并影响细胞增殖，还可以抑制神经分化标记基因N-tubulin 和神经嵴标记基 因Slug 的表达。我们初步揭示了ASPP2 在早期神经发育的功能。