多种泛素化连接酶在肾脏间充质细胞分化中的不同作用机理

在肾单位形成早期，帽状间充质细胞分化为肾小囊体、逗号形体、S形体，最后成为肾小管和肾小球上皮细胞。既往对大鼠胚胎肾脏和成熟肾脏、后肾间充质和输尿管芽的基因表达谱以及小鼠胚肾不同阶段的基因表达谱已有初步的研究。但是对于脊椎动物帽状间充质细胞分化为肾单位上皮细胞过程中的分子解剖尚不清楚。我们利用蛋白质组学以及生物信息学的方法鉴定了多种含有RING（Really Interesting New Gene） finger结构域的蛋白，并在体内证明其中RNF12，RNF111，RNF25在肾单位中高表达。结合对Wnt和TGFb通路的工作基础，我们证实了它们既有共同底物Smad7，也拥有各种特异性的不同底物，这暗示了三者在早期分化事件中扮演的不同角色。正在鉴定的条件敲除小鼠有望从个体水平验证对它们功能的推测，通过敲除小鼠间的杂交，有望证明它们的通向或反向的生理功能。

按照项目计划任务书的要求，本课题组对于影响肾脏间充质细胞分化的两个重要泛素化连接酶进行了深入的研究。通过细胞生物学和分子生物学手段以及在小鼠/斑马鱼体内的功能学实验取得如下原创性发现：1.泛素化连接酶Rnf12通过降解TGFb通路的重要负调控因子Smad7从而显著的激活Nodal/Activin信号和BMP信号通路；并在多种细胞中显著地促进EMT过程；2.对于泛素化连接酶Rnf25也被其他研究者命名为AO7，有报道证明它依赖其RING机构域降解Nkd2而稳定Wnt信号；在我们的研究工作中发现，对比Nkd2，Rnf25与Nkd1具有更强的相互作用；而这种相互作用并不依赖于它的连接酶活性，而仅仅来自于它对Axin-Nkd1复合体的破坏作用，进而在Wnt信号通路首次提出了Rnf25-Axin-Nkd1复合体模型。上述研究结果分别发表在分子生物学主流期刊Mol Cell 和Oncotarget上，获得了国际同行的诸多正面评价，前者在发表后已经被引用超过50次。..在研究上述泛素化连接酶的同时，本课题组还与浙江大学的同行一道，利用生物信息学手段预测出它们对应的去泛素磷酸化酶USP，并利用生化和分子生物学手段确认了它们的一一对应关系，首次揭示了USP4-TRAF6复合体与TNF通路的关系。相关研究结果在J Biol Chem期刊和第三军医大学学报上发表。..综上所述，在国家自然科学基金面上项目31171388的资助下，本课题组共发表SCI研究论文5篇、综述论文1篇，发表其他中文论文2篇；获得重庆市自然科学三等奖1项。项目负责人获得了“教育部新世纪优秀人才”等人才类项目资助并晋升正教授职称；项目组成员1人获得博士学位并获得了NSFC的青年基金课题资助，4人获得硕士学位并继续在基础/临床医学专业开展工作。这一切的取得，均来自于基金委对于基础研究长期的、一贯的、公正公平公开的支持。借此结题报告的机会，向NSFC的领导和评审专家表示衷心的感谢！.