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Science:范衡宇等发现CRL4蛋白质复合体能维持女性的生育能力

来源:科技日报 2013-12-29 16:08

浙江大学生命科学研究院范衡宇教授课题组一项最新研究结果表明:一种称为CRL4的蛋白质复合体,对维持卵子的活性至关重要。该研究从分子机制上揭示了维持雌性生育能力、延缓女性更年期的新机制,为了解卵巢早衰、妊娠失败等女性不孕不育疾病的病因提供了全新的认识。相关研究成果的论文已发表在最新出版的美国《科学》Science杂志上。

据介绍,通常女性一生可以排卵300—400枚。如果卵子耗竭,就意味着女性将进入更年期。如果在40岁以前发生卵子提前耗竭,临床上称作卵巢早衰。目前,卵巢早衰影响人群中1%—2%的女性。但多年以来,人们对维持卵子存活的分子机制还不是十分清楚。

课题组研究人员最初发现,CRL4蛋白质复合体在小鼠卵子中含量特别丰富。这一发现提示,CRL4蛋白质复合体可能在卵子中具有重要功能。接着,课题组在动物实验中,研究人员利用基因敲除技术,阻止了小鼠卵子中CRL4蛋白质复合体的生成,实验研究结果显示,这些小鼠表面上看起来非常健康,却完全失去了生育能力。它们的卵母细胞在出生之后很快就凋亡了,并出现了与人类卵巢早衰相类似的症状。这些卵子即使受精以后,也不能发育成正常胚胎,导致了早期流产。

课题组一系列实验结果证实,CRL4蛋白质复合体不但能维持卵子的存活,也是受精以后早期胚胎的发育所必需的。经过进一步的生化研究,揭示了CRL4蛋白质复合体从中发挥效用的机制,它能调节卵子中一个催化DNA去甲基化的酶TET,从而保证卵子受精以后发育胚胎,使胚胎基因组正确重编程,从而使胎儿正常发育。(生物谷Bioon.com)

生物谷推荐的英文摘要:

Science       DOI:10.1126/science.1244587

CRL4 Complex Regulates Mammalian Oocyte Survival and Reprogramming by Activation of TET Proteins

Chao Yu1, Yin-Li Zhang1, Wei-Wei Pan1, Xiao-Meng Li1, Zhong-Wei Wang2, Zhao-Jia Ge2, Jian-Jie Zhou1, Yong Cang1, Chao Tong1, Qing-Yuan Sun2,*, Heng-Yu Fan1,*

The duration of a woman’s reproductive period is determined by the size and persistence of a dormant oocyte pool. Specific oocyte genes are essential for follicle maintenance and female fertility. The mechanisms that regulate the expression of these genes are poorly understood. We found that a cullin-ring finger ligase-4 (CRL4) complex was crucial in this process. Oocyte-specific deletion of the CRL4 linker protein DDB1 or its substrate adaptor VPRBP (also known as DCAF1) caused rapid oocyte loss, premature ovarian insufficiency, and silencing of fertility maintaining genes. CRL4VPRBP activates the TET methylcytosine dioxygenases, which are involved in female germ cell development and zygote genome reprogramming. Hence, CRL4VPRBP ubiquitin ligase is a guardian of female reproductive life in germ cells and a maternal reprogramming factor after fertilization.

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