KLF4同步调节VSMC标志基因和细胞周期调节基因表达的分子机制

基本信息
批准号:31271396
项目类别:面上项目
资助金额:85.00
负责人:温进坤
学科分类:
依托单位:河北医科大学
批准年份:2012
结题年份:2016
起止时间:2013-01-01 - 2016-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:李爱英,张新华,赵红叶,张静,张若楠,孙艳,郭宗伟,李利敏,王畅
关键词:
血管平滑肌细胞KLF4组蛋白乙酰化辅助因子表型调制
结项摘要

Our recent studies demonstrate that KLF4 plays dual roles in the regulation of proliferation and differentiation through its acetylation/deacetylation modifications in vascular smooth muscle cells (VSMC). Based on KLF4's pleiotropic properties and its roles in the regulation of VSMC marker genes and cell cycle regulatory genes, we propose a novel idea that KLF4 couples VSMC marker gene expressions with expressions of cell cycle regulatory genes. In present study, we shall test this hypothesis using various methods for molecular and cell biology. We shall identify KLF4 cofactors for synchronously activating/repressing VSMC marker genes and cell cycle regulatory genes, elucidate the effects of pro-proliferation and pro-differentiation factors on the interactions of KLF4 with its cofactors as well as KLF4 modification states, explore the dynamic changes of protein molecules in the transcriptional regulatory complex for controlling VSMC marker gene and cell cycle-regulatory gene expressions, and examine the role of KLF4 in histone H3 and H4 acetylation in the promoter region of VSMC marker genes and cell cycle regulatory genes. Our study will uncover a novel mechanism whereby KLF4 couples VSMC marker gene expressions with expressions of cell cycle regulatory genes. The results will help to further understand the mechanism of VSMC phenotypic modulation, thereby revealing a new strategy for the treatment of vascular proliferative disorders.

在我们前期发现KLF4通过乙酰化/脱乙酰基修饰对血管平滑肌细胞(VSMC)发挥促增殖与促分化双重作用的基础上,基于KLF4的多能性及其在VSMC标志基因和细胞周期调节基因表达中的作用,提出KLF4使VSMC标志基因和细胞周期调节基因表达相耦联的新观点。本项目采用现代分子与细胞生物学实验技术,研究KLF4激活/阻抑VSMC标志基因和细胞周期正、负调节基因所依赖的辅助因子,阐明促增殖和促分化因素对KLF4与辅助因子相互作用及其对KLF4修饰状态的调节机制,揭示在VSMC表型转化过程中,对VSMC标志基因和细胞周期调节基因表达进行调控的转录调节复合物中蛋白质分子的动态变化,明确KLF4在VSMC标志基因和细胞周期调节基因启动子周围组蛋白乙酰化中的地位和作用,提出VSMC标志基因和细胞周期调节基因表达调节的耦联机制,进一步深化对VSMC表型调制机制的认识,为防治血管重塑性疾病提供新思路。

项目摘要

KLF4既促进VSMC标志基因表达,又作为细胞周期负调节因子激活细胞周期负调节基因(例如p21)。细胞分化/增殖与细胞周期阻滞/进展相耦联,然而,目前尚不清楚KLF4如何协同激活VSMC标志基因和细胞周期负调节基因。我们发现,促分化因子TGF-β1/ATRA诱导细胞周期负调节基因p21表达依赖于Smad和p38信号对KLF4的磷酸化,以及KLF4和p300相互作用及其被p300的乙酰化。同时,KLF4通过与p300相互作用将其募集到p21启动子上,p300催化组蛋白H3乙酰化,使染色质去稳定,从而实现p21激活与染色质重塑的耦联。促分化因素诱导VSMC标志基因表达依赖于JNK和p38信号诱导的KLF4磷酸化及其与p300结合,KLF4被p300乙酰化后定位到VSMC标志基因(SM22α)启动子上,上调SM22α表达。促增殖因素阻抑VSMC标志基因表达需要ERK和PI3K/Akt信号对KLF4脱磷酸及KLF4与HDAC2结合,KLF4被HDAC2脱乙酰基后从SM22α启动子上脱落,SM22α表达受阻。重要的是,我们还发现,表观遗传学调节因子miR-200c、miR-29a和miR-155通过调节KLF4和KLF5的表达与修饰参与对VSMC 标志基因和细胞周期调节基因表达的调控。miR-200c诱导KLF4苏素化并与苏素化型KLF4之间形成正反馈环,介导PDGF的促增殖效应;miR-155通过靶向抑制MST2激活Raf-1-MEK-ERK1/2信号,上调细胞周期正调节基因表达;miR-29a下调cyclin D1的负调节因子YY1、上调cyclin D1的正调节因子KLF5,从正、负两个方面协同促进cyclin D1表达。该研究成果明确了VSMC标志基因和细胞周期调节基因表达调节的耦联机制,进一步深化了对VSMC表型调制机制的认识,为防治血管重塑性疾病提供了新靶点。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

4PAM-FTN大气光传输系统在弱湍流信道中的误码性能

4PAM-FTN大气光传输系统在弱湍流信道中的误码性能

DOI:10.3788/LOP57.230605
发表时间:2020
2

Gamma-Gamma湍流信道下广义空时脉冲位置调制

Gamma-Gamma湍流信道下广义空时脉冲位置调制

DOI:10.37188/ope.20202811.2437
发表时间:2020
3

基于频分复用技术的激光反馈干涉二维动态位移测量

基于频分复用技术的激光反馈干涉二维动态位移测量

DOI:10.3788/aos202242.1012003
发表时间:2022
4

中医复方对血管平滑肌细胞调节作用的研究进展

中医复方对血管平滑肌细胞调节作用的研究进展

DOI:
发表时间:2016
5

Ordinal space projection learning via neighbor classes representation

Ordinal space projection learning via neighbor classes representation

DOI:https://doi.org/10.1016/j.cviu.2018.06.003
发表时间:2018

温进坤的其他基金

批准号:31871152
批准年份:2018
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:31671182
批准年份:2016
资助金额:61.00
项目类别:面上项目
批准号:39170445
批准年份:1991
资助金额:3.50
项目类别:面上项目
批准号:30570661
批准年份:2005
资助金额:27.00
项目类别:面上项目
批准号:30770787
批准年份:2007
资助金额:30.00
项目类别:面上项目
批准号:39470270
批准年份:1994
资助金额:6.00
项目类别:面上项目
批准号:30971457
批准年份:2009
资助金额:30.00
项目类别:面上项目
批准号:30424019
批准年份:2004
资助金额:6.00
项目类别:专项基金项目
批准号:39970274
批准年份:1999
资助金额:13.00
项目类别:面上项目
批准号:90208014
批准年份:2002
资助金额:25.00
项目类别:重大研究计划
批准号:90919035
批准年份:2009
资助金额:60.00
项目类别:重大研究计划
批准号:39770312
批准年份:1997
资助金额:12.00
项目类别:面上项目

相似国自然基金

1

VSMC表型反向调节细胞骨架蛋白基因表达的媒介分子

批准号:30670845
批准年份:2006
负责人:韩梅
学科分类:H0211
资助金额:27.00
项目类别:面上项目
2

细胞周期调节蛋白基因的研究

批准号:38970201
批准年份:1989
负责人:陆长德
学科分类:C0509
资助金额:3.00
项目类别:面上项目
3

核转录因子KLF4调节VEGF表达的机制研究

批准号:30672066
批准年份:2006
负责人:郑海
学科分类:H0211
资助金额:27.00
项目类别:面上项目
4

MGC29506基因在胃癌中的表达及其在细胞周期调节中作用机制的研究

批准号:81000770
批准年份:2010
负责人:沈长新
学科分类:H2604
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目