1.文章简介
| 文章题目 | Systematic identification of factors for provirus silencing in embryonic stem cells |
| 中文题目 | 系统性鉴定胚胎干细胞中前病毒沉默的调控因子 |
| 期刊名 | Cell IF: 32.242 |
| 作者 | |
| 发表时间 | 2015.09 |
| 实验材料 | embryonic stem cells |
| 测序平台 | Illumina HiSeq 2000 |
| 相关产品 | RNA-seq |
2.研究背景
1.原病毒(provirus)，是存在于宿主染色体内的，潜在的病毒染色体组，可以从一代宿主细胞转移到另一代细胞中而不使宿主破裂。
2.前人的研究显示provirus在胚胎干细胞中的表达是受到抑制的，但具体的机制尚不清楚。
3.研究表明在人类的转录组中存在10000多种lincRNAs，其中2/3起源于转座子。
4.siRNA screen ，RNA-seq、chip-seq等成熟技术为系统性鉴定细胞调控因子提供了方便。
3. 研究方法
应用siRNA screen 、RNA-seq、chip-seq研究胚胎干细胞中抑制原病毒表达的调控因子。
4.研究思路
1.通过siRNA screen系统性鉴定出抑制provirus表达的关键蛋白质。
2.通过RNA-seq实验探究关键蛋白质在抑制provirus表达的中所发挥的功能。
3.运用CHIP-seq 实验探究蛋白因子抑制provirus表达的作用机制。
5.文章亮点
1.系统性的鉴定出了抑制provirus表达的关键蛋白质。
2.发现组蛋白分子伴侣，SUMO化修饰因子和染色质修饰因子可以抑制内源的反转录病毒。
3.Sumo2 通过对Trim28进行SUMO化修饰来调控病毒沉默。
4.Chaf1a 蛋白通过与 Eset、Kdm1a、Hdac1/2的互作来调控内源病毒和前病毒。
6.研究成果
1.在全基因组水平鉴定抑制前病毒表达的蛋白质因子
选择小鼠的胚癌细胞(Embryonic Carcinoma Cells)F9 和前病毒MMLV-Gfp报告基因作为研究材料，并运用siRNA screen对20000多个基因进行了研究，鉴定出一批调控前病毒沉默的蛋白质因子(Figure 1), 其中包括一些关键的调控蛋白Eset 、Trim2 、Kdm1a等等。
2.对调控前病毒沉默的蛋白进行网络分析
对鉴定出来的蛋白质进行GO、KEGG分析，发现这些蛋白质因子主要富集在在染色质修饰、蛋白质的磷酸化和SUMO化、基因转录、DNA复制、修复和甲基化等功能通路中；蛋白互作分析显示，相当一部分蛋白质因子质之间能形成互作网络(Figure2A&B)，分子细胞生物学实验对这些预测进行了验证(Figure2C-G)。
3. 揭示实验染色体 组装因子Chaf1a/b和SUMO化复合体的功能。
利用小鼠的胚胎干细胞为研究材料，通过RNAi、RNA-seq等实验，揭示染色体组装因子Chaf1a/b和SUMO化复合体对内源性反转录病毒的沉默起到关键的调控作用(Figure 3)。
4.Chaf1a/b和SUMO2直接结合在内源性病毒的位点上.
通过CHIP-seq实验，首次揭示Chaf1a/b和SUMO2能直接结合到内源性病毒的基因组位点上，从而起到调控作用(Figure 4)。
5.SUMO2对Trim28的修饰及功能研究 .
通过CHIP、RNAi实验显示SUMO2能对Trim28进行SUMO化修饰，从而来调控病毒的沉默(Figure 5)。
6.染色体组装蛋白因子Chaf1a的调控机制
通过分析RNA-seq数据库发现Chaf1a 与Eset、Kdm1a、Hdac1/2d等表观遗传辅助因子相互作用，一系列的CHIP实验和CHIP-qPCR实验证实Chaf1a通过与这些蛋白质因子互作从而对内源性病毒的沉默起到调控作用(Figure 6)。
图6
原文出处：
Yang BX, EI Farran CA, Guo HC, Yu T, Fang HT et al., 2015. Systematic identification of factors for provirus silencing in embryonic stem cells. Cell,163(1):230-245
