造血幹祖細胞(hematopoietic stem cells,HSPCs)具有長期自我更新能力以及分化成為各種血液細胞的潛能,維持着機體整個生命周期過程中血液系統的穩态。HSPCs功能發揮高度依賴于細胞運動及其骨架動态變化,而mDia蛋白可以通過對肌動蛋白的調控影響細胞骨架動态變化以及細胞的黏附和運動。在造血系統中,mDia1和mDia2均具有較高的表達豐度,但兩者如何協同調控造血生成仍不清楚。
近期,課題組與山東大學趙保兵教授、中南大學劉靜教授、2003网站太阳集团劉祿教授以及美國西北大學醫院Yijie Liu教授、美國西北大學Feinberg醫學院Peng Ji教授研究團隊合作,共同揭示了mDia蛋白能夠形成異源複合物協同調控HSPCs的功能,相關研究成果以“mDia formins form hetero-oligomers and cooperatively maintain murine hematopoiesis”為題發表于自然指數期刊《PLOS Genetics》雜志上。
通過分析mDia1以及mDia2對HSPCs生物功能的影響,發現在穩态條件下,mDia1對HSPCs的功能維持是非必需的,但是在衰老和移植條件下,mDia1以及mDia2對于HSPCs的功能維持具有不可或缺的作用。通過Co-IP實驗,發現mDia1可以通過GBD-DID結構域與mDia2 DAD結構域結合形成異源複合物。mDia1/2雙敲除小鼠(DKO)表現為嚴重的全血細胞減少症以及HSPCs耗竭, DKO原代小鼠以及移植小鼠均有較低的存活率,說明mDia1/mDia2協同調控HSCPCs的功能。進一步研究發現,mDia1/2通過形成異源複合物協同調控SRF/MAL信号通路,影響HSPCs相關基因的轉錄水平,進而調控HSPCs的功能。本研究為更好地理解HSPCs發育和功能調節,提供了一定的科學理論參考。
2003网站太阳集团為第一單位,梅楊教授為論文的共同通訊作者。博士生李钊鋒、博士後蘇孟以及博士生謝心舒為論文的共同第一作者。該研究工作得到國家自然科學基金、美國血液學會、湖南省自然科學基金以及長沙市自然科學基金的資助。
論文鍊接:https://journals.plos.org/plosgenetics/article?id=10.1371/journal.pgen.1011084