近日，國際學(xué)術(shù)期刊Journal of Biological Chemistry發(fā)表了中科院上海生科院生化與細胞所景乃禾研究組題為The Zinc-Finger Transcription Factor Ovol2 Acts Downstream of the BMP Pathway to Regulate the Cell Fate Decision between Neuroectoderm and Mesendoderm的最新研究成果，該研究發(fā)現(xiàn)鋅指蛋白轉(zhuǎn)錄因子Ovol2作為一個新的BMP信號下游靶基因，參與調(diào)控神經(jīng)外胚層和中內(nèi)胚層間的命運決定。

在高等動物的早期胚胎發(fā)育過程中，BMP信號通路在神經(jīng)/非神經(jīng)的細胞命運決定中發(fā)揮了極其重要的作用。BMP信號抑制神經(jīng)命運的提前發(fā)生，保證了中、內(nèi)胚層和表皮的正常發(fā)育。然而BMP信號調(diào)控神經(jīng)外胚層和中內(nèi)胚層間命運決定的分子機制仍然不甚清楚。

景乃禾研究組博士研究生張婷等發(fā)現(xiàn)在小鼠胚胎干細胞（Embryonic Stem Cells，ESCs）的神經(jīng)分化過程中，鋅指蛋白轉(zhuǎn)錄因子Ovol2的表達水平持續(xù)下降。功能研究發(fā)現(xiàn)，Ovol2能夠抑制ESCs的神經(jīng)分化，并促進其向中內(nèi)胚層細胞分化。此外，通過shRNA抑制Ovol2的表達，能顯著削弱BMP信號對神經(jīng)分化的抑制和對中內(nèi)胚層分化的促進作用。機制研究進一步發(fā)現(xiàn)，BMP信號通過磷酸化的Smad1/5/8結(jié)合到Ovol2基因的第二個內(nèi)含子上直接上調(diào)其表達。在早期雞胚中，Ovol2表達于神經(jīng)區(qū)域之外，并被BMP4上調(diào)。而在早期雞胚的未來神經(jīng)板區(qū)域過表達Ovol2，能夠明顯抑制神經(jīng)板標(biāo)記基因Sox2的表達。這一工作揭示了BMP信號在早期胚胎發(fā)育中，如何通過其下游的轉(zhuǎn)錄因子，調(diào)控神經(jīng)外胚層和中內(nèi)胚層的命運決定，從而保障各胚層發(fā)育的正常進行。

該項工作得到了國家科技部、國家自然科學(xué)基金委、中國科學(xué)院及上海市科委的經(jīng)費支持。