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精原干细胞(SSCs)的增殖和分化是动物精子发生的源头。基因表达调控以及基因之间的相互作用是精子发生过程的分子生物学基础。已证明GDNF(Glialcell-Derived Neurotropic Factor)是SSCs增殖的必需因子。我们通过芯片数据挖掘分析发现一个名为Zfp261的锌指蛋白质基因的mRNA水平受GDNF下调。ZFP261长度为1370氨基酸,含有10个锌指结构,在所有脊椎动物中高度保守。Zfp261是X染色体连锁的智力发育迟缓(X-linked mental retardation,XLMR)的可能致病基因。已有研究表明其广泛表达于胚胎发育所有阶段及成年小鼠的各种组织中,其中在脑和睾丸中高度表达。文献显示ZFP261与ZNF198,LSD1,CoREST,HDAC1等其他蛋白质一起形成一个可能的转录抑制复合物。基于这些信息,我们推测Zfp261在精原干细胞增殖和/或分化中发挥重要作用。
本研究利用Real-time RT-PCR、免疫染色等方法确定了Zfp261在精原细胞中高度表达,并且定位于精母细胞的性小体(sex body)中,而在Sertoli细胞中表达较弱。利用慢病毒介导的RNA干扰技术,我们发现Zfp261表达降低能够显著促进体外培养的SSCs的增殖;这种RNAi对SSCs的促增殖作用呈现出GDNF的非依赖性,推测Zfp261可能是GDNF作用的主要下游效应分子。为了构建它作为转录因子的调控网络,我们通过酵母双杂交技术找到了与ZFP261在小鼠睾丸中相互作用的几个转录因子,包括TATA-Binding Protein1(TBP1),TBP-Associated Factor12(TAF12),和Poly(rC) Binding Protein1(PCBP1),以及一个参与Sumoylation过程的E3连接酶(PIAS4),这些相互作用通过免疫共沉淀、共定位和荧光共振能量转移(FRET)实验得到进一步证明。利用免疫沉淀-质谱(IP-MS)技术,我们找到了几个可能与它相互结合的蛋白质,包括TBP-Associated Factor3(TAF3), Transcription FactorⅡⅠ(TFⅡ-Ⅰ), ATrich interactive domain4B(ARID4B,a subunit of the histonedeacetylase-dependant SIN3A transcriptional corepressor complex)。因此,ZFP261可能是一个多亚基转录复合物中的一个成分。综上所述,我们利用多种分子生物学技术对一个锌指蛋白基因2fp261的表达和功能进行了研究,并发现了一些可能与之相互作用的蛋白质因子,这些工作为我们全面了解这个基因在精子发生中的作用奠定了基础。