[发明专利]Oct4泛素化修饰突变体在提高诱导体细胞重编程效率中的应用

说明书

本发明涉及Oct4泛素化修饰突变体在提高诱导体细胞重编程效率中的应用。本发明首次揭示了Wwp2催化Oct4泛素化修饰位点，且该催化作用降低Oct4蛋白质稳定性，而对于Oct4的泛素化位点的选择性突变则可以改变这一状况，可以使得Oct4参与的细胞重编程的效率显著性提高。并且，Ash2l‑b也具有提高诱导重编程效率的功能。

技术领域

本发明属于生物技术领域，更具体地，本发明涉及Oct4泛素化修饰突变体在提高诱导体细胞重编程效率中的应用。

背景技术

2006年，日本京都大学Shinya Yamanaka实验室在24种因子中筛选出4个转录因子Oct4、Sox2、Klf4和c-Myc，将这四种因子组合转入小鼠成纤维细胞中诱导其转化为具有发育多能性的细胞，并命名为诱导性多能干细胞(induced pluripotent stem cells，iPSCs)。随着该领域研究的深入开展，Oct4在诱导重编程中的核心作用日益凸显。最初确立的重编程四因子中，Klf4和c-Myc能够被Nanog和Lin28或者Esrrb代替。除Oct4以外，Sox2和Klf4都可以被同家族中其他成员代替发挥诱导体细胞重编程的功能。还有研究证明单独Oct4就足够诱导小鼠和人神经干细胞重编程，而小鼠成纤维干细胞也只需导入Oct4一个因子，再结合小分子抑制剂，就可以诱导形成iPSCs。虽然有研究报道核受体Nr5a2(结合Sox2和Klf4)能够代替外源表达Oct4诱导体细胞重编程，而且还有方法不需要任何转入任何外源基因，直接通过小分子化合物就能够实现重编程，但是Oct4在诱导重编程中发挥的关键作用仍然是毋庸置疑。结构生物学研究发现Oct4含有两个由α螺旋连接的POU结构域，α螺旋结构的突变能够抑制重编程，但是不会影响Oct4的其他功能。深入分析发现，α螺旋结构参与介导Oct4蛋白与其他蛋白间的结合，从而招募表观遗传修饰因子到Oct4下游靶基因，激活多能性相关基因的表达，诱导体细胞重编程。

由上可见，Oct4的表达水平调控多能性维持、分化与建立等过程，所以研究如何精确调节Oct4的蛋白水平具有重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于提供Oct4泛素化修饰突变体在提高诱导体细胞重编程效率中的应用。

在本发明的第一方面，提供一种细胞重编程的方法，所述的细胞重编程方法中，采用包含Oct4的转录因子组合诱导细胞重编程，其中，所述的Oct4的泛素化位点发生突变，所述的泛素化位点包括：第118位，第121位，第133位，第137位或第144位的赖氨酸。

在一个优选例中，所述的氨基酸编号基于SEQ ID NO:2所示的野生型Oct4氨基酸序列。

在另一优选例中，所述的泛素化位点的突变包括：第118位，第121位，第133位，第137位和第144位的突变；或第121位，第133位，第137位和第144位的突变。

在另一优选例中，所述的突变是由赖氨酸突变为不能发生泛素化修饰的氨基酸；较佳地，所述的不能发生泛素化修饰的氨基酸包括：精氨酸。

在另一优选例中，所述的包含Oct4的转录因子组合包括：Oct4，Sox2、Klf4和c-Myc组合；或Oct4，Sox2和Klf4。

在另一优选例中，所述的细胞是体细胞；较佳地，所述的体细胞包括：成纤维细胞，上皮细胞，血液细胞，神经细胞，胚胎细胞，组织或器官来源的细胞。

在另一优选例中，所述的细胞重编程的方法为非治疗性的方法。

在另一优选例中，Oct4的泛素化位点的突变提高重编程过程中H3K4甲基化修饰水平，从而促进重编程；或Oct4的泛素化位点的突变减少Oct4的降解，增强Oct4的蛋白稳定性，从而促进重编程。

在另一优选例中，所述方法还包括：在细胞内过表达外源性Ash2l-b，使Ash2l-b水平上升。