近日，國際學術期刊National Science Review雜志發表了中國科學院分子細胞科學卓越創新中心 (上海生化與細胞研究所) 胡榮貴研究組、中國科學院上海營養與健康研究所李亦學研究組與中國科學院蘇州生物醫學工程與技術研究院高山研究組合作的題為“MKRN3 regulates the epigenetic switch of mammalian puberty via ubiquitination of MBD3”的研究論文。該研究闡述了哺乳動物下丘腦中泛素連接酶MKRN3通過泛素化修飾表觀遺傳學重要調控因子MBD3，影響MBD3與GNRH1啟動子區及TET2的結合，抑制GNRH1的基因表達水平，進而關閉青春期發育起始開關的表觀遺傳學機制。同時該研究也闡述了MKRN3突變導致家族性中樞性性早熟發病的分子機理（圖1）。
在這項最新的研究進展中，胡榮貴研究團隊首先構建了Mkrn3敲除小鼠模型，并鑒定到類似于人中樞性性早熟的癥狀。接著篩選到了MKRN3的新底物蛋白MBD3。李亦學團隊負責對敲除小鼠的ChIP-seq，全基因組甲基化和轉錄組數據分析，發現MBD3可以通過結合GNRH1 的啟動子區及TET2蛋白分子，在表觀遺傳學水平協同促進GNRH1 基因啟動子的去甲基化，進而促進GNRH1的表達。本研究由此揭示了泛素信號、表觀遺傳調控在下丘腦中交叉對話調控哺乳類動物個體發育中最重要的環節之一——青春期發育調控的新機制，闡明了人類中樞性性早熟疾病及其相關癥狀發生發展的相關機理。
中科院分子細胞科學卓越創新中心博士后李傳銀、上海交通大學醫學院附屬瑞金醫院兒內科醫生陸文麗及中科院上海營養與健康研究所隸屬的中科院-馬普學會計算生物學伙伴研究所博士后楊力光為論文的共同第一作者。胡榮貴研究員、高山研究員及李亦學研究員為該論文的共同通訊作者。
原文鏈接：https://doi.org/10.1093/nsr/nwaa023
圖1. MKRN3-MBD3-TET2調節哺乳動物青春期時間模型
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