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揭示KPNA7蛋白在小鼠胚胎發育的功能
點擊次數：1812 發布時間：2012-2-23
卵母細胞和受精卵中存在著多種具有組織特異性和時間特異性表達的核因子。核轉運系統以及該系統所轉運的多種核因子在細胞核（基因組）重編程以及受精卵基因（組）活化過程中扮演著重要角色。對受精前后入核轉運的了解有助于人們探求精卵結合（受精）之后，作為全新生命開始的受精卵胚胎的內在啟動過程。
卵到胚胎的轉化過程中，人們一直不知道眾多核因子是通過已經發現的核轉運系統家族成員介導入核還是由特異的組織特異性和時間特異性表達的核轉運蛋白介導入核。大規模基因組測序的完成和基因表達譜的測定使得發現新的核轉運蛋白家族成員提供了更多機會。通過對小鼠卵母細胞和受精卵基因表達譜的分析，高紹榮研究小組發現并鑒定了一個新的入核轉運蛋白家族新成員：KPNA7。KPNA7 主要在卵母細胞和受精卵中高水平表達。受精卵分裂為2-細胞胚胎之后，KPNA7表達水平急劇下降。特異抗體染色顯示，KPNA7蛋白主要定位于細胞核或有絲分裂中期紡錘體。為了確定KPNA7在小鼠生殖和發育過程中是否扮演著重要角色，高紹榮小組制備了Kpna7基因的基因敲除小鼠。
體內實驗發現，Kpna7基因敲除之后，雌性小鼠繁殖力明顯下降，同時伴隨著子代小鼠性別比例失衡。這些研究結果表明，作為入核轉運蛋白家族的一個新成員，KPNA7蛋白對于小鼠維持繁殖力是必須的。進一步的體外研究發現，雌性Kpna7敲除小鼠的卵母細胞存在明顯缺陷。雌性Kpna7敲除小鼠分離的卵母細胞經過孤雌活化之后，其細胞周期失控而明顯加快，但zui終在體外培養環境下，不能像正常對照組一樣，發育到囊胚期。RT-PCR分析發現， Kpna7基因敲除導致Dppa2、Dppa4和Piwil2等多個轉錄因子表達異常下調，而Hdac3表達異常上調。表觀遺傳學分析發現，Kpna7基因敲除引起*基化組蛋白H3K27me3的修飾水平明顯下調。生物化學實驗表明，KPNA7與KPNB1具有很強的結合，從而提示KPNA7通過與KPNB1共同介導由卵到胚胎轉化過程中的重要核因子的入核。