新基因WASH参与细胞自噬调控的机制研究

WASH是WASP家族新成员。WASH基因在进化上高度保守且在灵长类动物中发生了扩增，人类基因组中有15个以上的拷贝，提示WASH有重要的功能。研究发现WASH与FAM21、Arp2/3、CP等蛋白形成复合体，通过促进内涵体分裂而参与囊泡运输过程。另有研究认为WASH与中心体功能相关。然而，对于WASH的生物学功能还知之甚少。通过酵母双杂交体系，我们发现WASH和自噬蛋白Beclin1相互作用，且Co-IP实验验证了这一相互作用；LC3-Ⅱ是自噬体标志蛋白，我们发现低表达WASH的HeLa细胞受到自噬刺激后高表达LC3-Ⅱ，且WASH与GFP-LC3共定位；提示WASH参与了细胞自噬调控。另外，本实验室已制备了高度特异性的WASH抗体和WASH基因敲除小鼠。本课题将重点揭示WASH在细胞自噬过程中的调控功能，深化我们对WASH新功能和自噬调控新机制的认识，为自噬相关疾病的治疗提供理论依据。

通过基因打靶的策略，我们制备了WASH基因条件性敲除的小鼠，发现了WASH基因缺失导致小鼠早期胚胎致死，以及WASH基因缺失导致细胞自噬活性增加剧烈，并验证了WASH定位于自噬小体参与自噬小体形成。我们证明了WASH通过抑制Beclin 1的泛素化来抑制Vps34的激酶活性，从而抑制细胞自噬的发生的作用机制。另外，我们还研究了Pcid2通过抑制ES细胞分化基因的表达而维持ES细胞的干性的作用机制。我们发现，Pcid2通过调控EID1的蛋白稳定性，抑制人及小鼠ES细胞发育相关基因表达，在ES细胞自我更新与分化的调控中发挥重要作用。该研究为理解WASH调控细胞自噬以及ES细胞重编程机制提供了重要依据。