10月20日，實(shí)驗(yàn)醫(yī)學(xué)雜志Journal of Experimental Medicine 在線發(fā)表了中國科學(xué)院生物物理研究所范祖森研究組與田勇研究組合作的題為Cytosolic carboxypeptidase CCP6 is required for megakaryopoiesis through modulating Mad2 polyglutamylation 的研究論文，首次報(bào)道了胞內(nèi)羧肽酶CCP6及其調(diào)控的Mad2蛋白的多聚谷氨酸化修飾對(duì)造血譜系發(fā)育中骨髓巨核細(xì)胞成熟具有重要的調(diào)控作用。
血液是維持機(jī)體生理功能重要的組成部分，然而，血液細(xì)胞譜系建立的機(jī)制仍尚未闡明。血小板在機(jī)體止血、新生血管形成以及天然免疫等過程中發(fā)揮著重要的生理作用。骨髓巨核細(xì)胞是血小板發(fā)育的前體細(xì)胞，關(guān)于骨髓巨核細(xì)胞生成、發(fā)育及成熟分化的分子機(jī)制目前闡釋的并不清楚。范祖森研究組與田勇研究組合作，利用基因敲除小鼠模型系統(tǒng)探討了羧肽酶CCP6蛋白對(duì)骨髓巨核細(xì)胞定向發(fā)育調(diào)控的分子機(jī)制。研究發(fā)現(xiàn)，胞內(nèi)羧肽酶CCP6的基因敲除小鼠體內(nèi)血小板增多、功能異常、骨髓巨核細(xì)胞增生，脾內(nèi)也出現(xiàn)明顯的巨核細(xì)胞增生灶。CCP缺陷小鼠巨核細(xì)胞在超微結(jié)構(gòu)觀察中呈現(xiàn)明顯的不成熟特征，DNA倍性低，成熟障礙。通過Pulldown及質(zhì)譜分析鑒定了有絲分裂紡錘絲檢查點(diǎn)蛋白Mad2可以與CCP6相互作用。CCP6的基因敲除使Mad2蛋白的多聚谷氨酸化修飾程度增加。研究鑒定了巨核細(xì)胞中，調(diào)控添加多聚谷氨酸化酶TTLL4及TTLL6高表達(dá)，在體外重組的谷氨酸化修飾體系中，TTLL4/6可以為Mad2加谷氨酸化修飾，CCP6可以去除Mad2蛋白的谷氨酸化修飾。進(jìn)一步鑒定了Mad2蛋白發(fā)生谷氨酸化修飾的位點(diǎn)，通過移植實(shí)驗(yàn)研究觀察到TTLL6及Mad2的谷氨酸化修飾調(diào)控了巨核細(xì)胞體內(nèi)發(fā)育成熟過程。還發(fā)現(xiàn)，谷氨酸化修飾的Mad2結(jié)合Aurora B激酶的能力增強(qiáng)，CCP6的基因敲除促使Aurora B的磷酸化水平增強(qiáng)、活性提高。研究結(jié)果表明，機(jī)體內(nèi)CCP6和TTLL6通過調(diào)節(jié)Mad2的谷氨酸化修飾，調(diào)控了巨核細(xì)胞的成熟以及血小板的產(chǎn)生。他們的研究成果為揭示血小板的產(chǎn)生機(jī)制提供了重要的實(shí)驗(yàn)依據(jù)，為血小板的再生醫(yī)學(xué)研究提供了重要的理論基礎(chǔ)。
范祖森研究員和田勇研究員為本文的共同通訊作者。范祖森研究組的副研究員葉步青、助理研究員李翀及博士研究生楊昭為本文的共同第一作者。所實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心副研究員郝俊峰主要負(fù)責(zé)CCP6動(dòng)物模型的病理表型篩選和部分分析工作。北京大學(xué)第三醫(yī)院的李義博士、所生物成像中心助理研究員孫磊也參與了部分工作。此外，范祖森研究組的王彥英、杜穎、郝璐、劉本宇、王碩、夏朋延、黃貫嶺及已畢業(yè)博士生王麗對(duì)本研究也做出了重要貢獻(xiàn)。該工作得到中科院先導(dǎo)項(xiàng)目、科技部、國家自然基金委、中科院“百人計(jì)劃”、中國博士后基金等資助。
圖：CCP6基因缺失導(dǎo)致小鼠脾臟腫大和血小板功能障礙
