酶消化细胞团块法对人胚胎干细胞中OCT4与SOX2蛋白水平的影响

目的·探究酶消化细胞团块法对人胚胎干细胞(human embryonic stem cell,hESC)的八聚体结合转录因子4(octamerbinding protein 4,OCT4)和性别决定区Y框蛋白2(sex determining region Y-box 2,SOX2)蛋白水平的影响及可能的作用机制。方法·(1)利用Western blotting分析检测酶消化细胞团块法[分散酶Dispase或胶原酶Ⅳ(collagenase typeⅣ,COL4)]、酶消化单细胞法(细胞分离溶液Accutase或胰酶)和机械刮取法对hESC中OCT4和SOX2蛋白水平的影响。(2)使用金属离子螯合剂乙二醇双(2-氨基乙醚)四乙酸(EGTA)破坏hESC-hESC细胞间连接,然后利用Western blotting检测EGTA单独处理或联合COL4处理对hESC中OCT4与SOX2的蛋白水平的影响。(3)通过基于质谱的定量蛋白质组学技术,检测COL4单独处理或与EGTA联合处理hESC细胞样本中差异表达的磷酸化蛋白和总蛋白,并进行功能富集分析。(4)利用Western blotting和免疫荧光染色检测蛋白酶体抑制剂bortezomib或溶酶体抑制剂氯喹预处理对COL4引起的hESC中OCT4与SOX2蛋白水平下调的影响。(5)利用Western blotting检测COL4对丝切蛋白(cofilin)的影响,以及Rac1小分子抑制剂EHT1864和EHop-016对SOX2蛋白表达水平的影响。结果·(1)COL4和Dispase引起OCT4和SOX2的蛋白水平下降;Accutase、胰酶和机械刮取法未观察到此作用。(2)EGTA处理能够抑制COL4消化hESC引起的OCT4和SOX2蛋白水平下降。(3)蛋白质谱和功能富集分析发现,COL4消化hESC引起的OCT4和SOX2蛋白水平下降可能与肌动蛋白微丝(actin filament,F-actin)、微管和溶酶体相关蛋白的变化有关。(4)氯喹能够抑制COL4消化hESC引起的OCT4和SOX2蛋白水平下降,bortezomib则不能。(5)COL4处理或Rac1抑制剂均能下调cofilin和SOX2的蛋白水平。结论·当使用酶消化细胞团块法处理hESC时,OCT4和SOX2蛋白水平下降,Rac1/cofilin/F-actin信号通路和溶酶体可能参与其中。

E3泛素连接酶1对SOX2蛋白稳定性的影响

目的探讨WW结构域的E3泛素蛋白连接酶1(WWP1)和E3泛素蛋白连接酶2(WWP2)对3种转录因子[八聚体结合转录因子4(OCT4)、性别决定区Y-box蛋白2(SOX2)和NANOG蛋白]水平的影响。方法通过质粒转染,在HEK 293FT细胞中分别共表达OCT4、SOX2、NANOG和WWP1或WWP2。通过免疫印迹法检测WWP1或WWP2过表达对OCT4、SOX2、NANOG蛋白水平的影响。通过GST pull-down实验和免疫共沉淀实验分析WWP1与SOX2蛋白间的相互作用;运用体外蛋白质泛素化修饰实验证明WWP1是否为SOX2的特异E3泛素连接酶。结果在WWP1与OCT4、WWP1与SOX2及WWP2与OCT4共表达体系中,WWP1或WWP2均呈剂量依赖性地下调对应的共表达蛋白OCT4或SOX2水平,且以WWP1与SOX2共表达体系中SOX2蛋白的表达下调最为明显。在其他共表达体系中,WWP1或WWP2对对应的共表达蛋白均无明显的下调作用。溶酶体抑制剂氯喹可部分阻止SOX2蛋白水平的降低。放线菌酮(CHX)处理24 h后,WWP1与SOX2共表达体系中的SOX2蛋白水平的下降速度快于单独过表达SOX2(P<0.05)。WWP1可以通过与SOX2蛋白的直接相互作用催化SOX2蛋白的泛素化修饰。结论WWP1是SOX2蛋白新的E3泛素连接酶,可促进SOX2蛋白经泛素-溶酶体途径降解,进而下调SOX2蛋白的表达。