6月19日出版的《自然免疫》(NatureImmunology)雜志報道了中國科學院上海生命科學研究院生物化學與細胞生物學研究所劉小龍研究組的研究發(fā)現(xiàn):轉錄因子c-Fos/AP1通過調節(jié)重排酶RAG的定位調控T細胞受體β鏈基因(Tcrb)重排的順序性。
T細胞之所以能夠識別并清除各種各樣的病原體,是因為在此過程中起關鍵作用的T細胞受體(TcellReceptor,TCR)更具多樣性。TCR的多樣性是通過編碼其可變區(qū)的基因片段在重排酶RAG的介導下重排而產生的。TCRβ鏈可變區(qū)基因座由胚系V、D和J三組基因片段組成,在每個V片段的3′端,J片段的5′端以及D片段的兩端均含有保守的重排識別信號(RSS),在特定的分化成熟階段,RAG通過識別這些RSS進行V-D和D-J重排。研究者們很早就發(fā)現(xiàn)Tcrb重排遵循嚴格的順序性,即D-J重排總是先發(fā)生,繼而再進行V-DJ的重排。顯然Tcrb重排的順序性對于TCR高度多樣性的產生至關重要,然而調控這種重排規(guī)律的分子機制一直不清楚。
劉小龍研究組的博士研究生王曉明等研究人員發(fā)現(xiàn)介導D-J重排的D片段3′端RSS含有物種間高度保守的轉錄因子c-Fos/AP-1結合位點,在小鼠Tcrb重排過程中,c-Fos高水平表達并結合到該位點。進一步的實驗顯示c-Fos招募RAG并促進RAG結合到D片段3′端RSS,增強D-J的重排并同時抑制V-D的重排,從而保證了D-J重排的優(yōu)先性。實驗結果還揭示c-Fos/AP-1的這種調控功能依賴于c-Fos與RAG的結合作用而不需c-Fos的轉錄調控作用。更為重要的是,這一新發(fā)現(xiàn)的機制在動物體內得到了驗證,在c-Fos基因敲除的小鼠中,Tcrb重排嚴重受損,并且重排順序也發(fā)生了錯亂;而同期進行的不含AP-1位點的Tcrb基因的重排沒有受到影響。
上述工作揭示了c-Fos/AP-1對Tcrb重排順序性的分子調控機制,這一發(fā)現(xiàn)為我們深入了解基因重排的調控具有重要的意義;并且該工作報道c-Fos在組織特異性的調控過程中不需要其轉錄調控功能。鑒于上述重要發(fā)現(xiàn),作為一個新的“研究亮點”,NatureReviewsImmunology雜志對該工作進行了點評。
轉錄因子c-Fos/AP1調控T細胞受體研究新進展