2012年1月6日，来自西班牙巴塞罗那市基因组调控中心分化和癌症小组的研究人员在《细胞-干细胞》期刊上发表一篇关于Cbx蛋白在胚胎干细胞的基因调控上发挥作用的创新性论文。这篇研究揭示在胚胎干细胞分化和肿瘤发生过程中，特异性多梳家族蛋白(Polycomb group protein)表达的变化调节多硫复合体(Polycomb complex)的功能。
多梳抑制复合体1(Polycomb repressive complex 1, PRC1)调节胚胎干细胞的增殖和随后分化为体细胞的过程，但是在这种复合体中不同多梳蛋白(Polycomb protein)的精确作用长期而言一直是一个谜。研究人员如今阐释了几个特异性多硫蛋白(也就是Cbx2, -4, -6, -7, 8)通过整合进PRC1中和接受PRC1的调控在细胞发育期间发挥作用。这一发现表明人们在理解干细胞如何增殖和Cbx蛋白和多硫PRC1复合体在肿瘤发育期间发挥哪种特异性功能方面取得突破。鉴定在维持胚胎干细胞多能性上起着至关重要作用的新蛋白是阐释肿瘤形成过程和再生医学开发的关键性一步。
自从Luciano Di Croce博士领导的癌症表观遗传学事件小组并入基因组调控中心分化和癌症小组之后，他的研究小组就集中研究多硫复合体的生物学功能和它在肿瘤演变中所起的作用。他们之前在该领域已做出重大贡献，而且在诸如《Cancer Cell》(2007年)和《Nature》(2010年)之类的高影响因子期刊上发表过论文。如今，他们解决了多硫家族蛋白如何调控胚胎干细胞和如何微调多硫复合体方面的问题：尽管众所周知这种调控过程存在，但是关于单个多硫蛋白是否有特异性功能人们知之甚少。他们发现不同的Cbx蛋白确实有能够调节PRC1复合体活性的不同功能。
胚胎干细胞对胚胎发育是比较关键的。在胚胎干细胞分化为形成成体组织的体细胞之前，它们能够发生大量的细胞分裂(即增殖)。该论文第一作者Lluis Morey说，“我们发现当这些胚胎干细胞仍然维持它们的多能性时，蛋白Cbx7在增殖阶段存在，但是当胚胎干细胞进入分化阶段时，Cbx7被Cbx2和Cbx4所取代。用一种Cbx蛋白去交换另一种Cbx蛋白在维持胚胎干细胞多能性、肿瘤形成和细胞正确分化上起着重要作用。”
该研究通信作者Di Croce说，“我们发现植入缺失不同特异性Cbx蛋白的胚胎干细胞导致小鼠患上不同特征的肿瘤。这就表明每个Cbx蛋白有一种独特的作用。即便当前还没有用于医学应用，但是这些结果将确信地引导人们去开发能够阻断这些蛋白类型的药物。”(生物谷：towersimper编译)
doi:10.1016/j.stem.2011.12.006
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PMID:
Nonoverlapping Functions of the Polycomb Group Cbx Family of Proteins in Embryonic Stem Cells
Lluis Morey, Gloria Pascual, Luca Cozzuto, Guglielmo Roma, Anton Wutz, Salvador Aznar Benitah, Luciano Di Croce
Polycomb group proteins are essential regulators of cell fate decisions during embryogenesis. In mammals, at least five different Cbx proteins (Cbx2, Cbx4, Cbx6, Cbx7, and Cbx8) are known to associate with the core Polycomb repressive complex 1 (PRC1). Here we show that pluripotency and differentiation of mouse embryonic stem cells (ESCs) is regulated by different Cbx-associated PRC1 complexes with unique functions. Maintenance of pluripotency primarily depends on Cbx7, while lineage commitment is orchestrated by Cbx2 and Cbx4. At the molecular level, we have uncovered a Polycomb autoregulatory loop in which Cbx7 represses the expression of prodifferentiation Cbx proteins, thereby maintaining the pluripotent state. We additionally show that the occupancy of Cbx7 on promoters is completely dependent on PRC2 activity but only partially dependent on a functional PRC1 complex. Thus, Cbx proteins confer distinct target selectivity to the PRC1 complex, achieving a balance between the self-renewal and the differentiation of ESCs.
(责任编辑：taoshengmao)
