去磷酸化对P53功能和晶状体分化的调节研究

Cataract is the leading cause of blindness worldwild, the exact molecular mechanism is not clear. Previous studies have shown that p53 not only can regulate expression of key transcription factors including c-Maf and Prox-1, and differentiation related molecules such as αA、βA3/A1 and γA-crystallin genes during lens development, but also is implicated in the cataractogenesis in adults. The stable activity and function of p53 are important to maintain homeostasis of the transparent lens. Phosphorylation and dephosphorylation are known key post-translation modifications regulating p53 functions. So far, 17 phosphorylation sites have been identified. Our recent studies have shown that dephosphorylation of P53 at ser-6, -9 and -20 sites exert negative controls on expression of c-Maf、Prox-1 and αA-crystallin gene. Here we propose to study 1) how dephosphorylation of p53 at other sites controls p53 function and lens differentiation. 2) the dephosphorylation status of p53 in the developing mouse lens, various types of cataractous lenses from patients. It is expected that the present study will help to determine the dephosphorylation control of p53 functions and lens differentiation, moreover, the possible functions of p53 dephosphorylation in cataractogenesis, thus shedding light to the novel strategies of cataract prevention and treatment.

白内障是全球首要致盲眼病，其发病机制并不明了。已有研究表明p53参与眼睛晶状体发育和成年白内障形成的调控，p53正常功能对维持晶状体透明结构至关重要。磷酸化修饰是p53活性调节的重要途径。在已经发现的17个p53的磷酸化位点中，我们的前期工作已经表明p53在Ser-6,9和20位点的去磷酸化修饰直接影响p53的转录活性和晶状体的分化。p53对晶状体发育关键转录因子c-Maf 和Prox-1，及和分化相关的基因αA、βA3/A1和γA-crystallin有着非常重要的调控作用。本课题将使用分子细胞生物学的方法以确定：1）p53在其它位点的去磷酸化对其功能和晶状体发育的调节作用，和2）p53在小鼠眼睛不同发育时期以及各种不同白内障病人晶状体上皮细胞中的磷酸化状态。其结果将阐明p53去磷酸化对其功能和晶状体分化的调控机制并揭示蛋白质去磷酸化在白内障形成中的潜在作用，为白内障防治提供新的切入点。

白内障是全球首要致盲眼病，其发病机制并不明了。本课题组级其它现有研究表明p53对维持晶状体透明结构至关重要并且参与白内障形成的，其中磷酸化修饰是p53行驶这些功能的重要途径，本项目在国家基金委的资助下，我们以小鼠模型研究白内障患者晶状体上皮为材料，使用分子细胞生物学的方法进行了一系列的实验研究，对PP-1 和 PP-2A对 p53调节与晶状体发育以及白内障形成之间的关系，阐明了3个方面的重要信息：首先我们的工作进一步确定了 PP-1 和 PP-2A 可以对 p53 多个位点进行去磷酸化；其次，我们首次确定了 p53 的 18 号位点磷酸化/去磷酸化参与对其功能的调节；上述两个方面的结果将为 p53 的功能调节带来新的信息；最后，我们确定了小鼠胚胎发育过程中， p53 的磷酸化模式发生改变，并与其功能密切相关；而这些改变同样在白内障形成中找到了类似的变化，为白内障形成的分子机制带来新的信息，以上这些结果表明p53可以作为治疗白内障的新的切入点，为其临床转化医学研究提供了重要基础和新的靶点。本课题资助发表了6篇SCI科学论文，及正在发表中的2篇研究论文。本课题帮助培养了3名博士研究生和3硕士研究生。