人工進化蛋白因子加速體細胞重編程取得進展

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來源：中科院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院

2018-09-13

近日，中國科學院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院研究員Ralf Jauch課題組建立了一種人工進化重編程轉(zhuǎn)錄因子的篩選平臺，以促進誘導多能干細胞的生成。

體細胞重編程技術可為再生醫(yī)學提供充足細胞來源，在研究與醫(yī)療領域有廣闊應用前景，但重編程的誘導效率有待進一步提高。Ralf Jauch 課題組將蛋白質(zhì)工程和細胞重編程結(jié)合，設計并篩選出功能增強的、可加速體細胞重編程的蛋白因子。

該研究在培養(yǎng)皿中培養(yǎng)出來自皮膚、血液或尿液等不同組織的體細胞，在這些體細胞中引入分子開關以打開或關閉重編程相關基因，可將這些細胞重新編程到多能性狀態(tài)。該課題組以往發(fā)表的文章展示了如何操縱這些轉(zhuǎn)錄因子開關分子來改善甚至開關其重編程功能。在這項新研究中，研究人員在這些分子的關鍵位點引入隨機化突變，生成由數(shù)千個突變轉(zhuǎn)錄因子組成的文庫。這些突變文庫被引入到細胞中，通過競爭選擇出比野生型轉(zhuǎn)錄因子更快、更有效地誘導多能性的突變體。利用這種方法，研究人員發(fā)現(xiàn)了數(shù)十種人工進化和增強的重編程因子。這些轉(zhuǎn)錄因子比傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)錄因子在誘導體細胞重編程上表現(xiàn)更加優(yōu)異。該研究開發(fā)出一種增強轉(zhuǎn)錄因子功能的新技術，為提高體細胞重編程效率提供了新途徑。課題組計劃進一步開發(fā)這項技術，以實現(xiàn)體細胞之間的直接相互轉(zhuǎn)化，并將這些細胞應用于再生醫(yī)學。

相關研究成果發(fā)表在Stem Cell Reports上，博士研究生Veeramohan Veerapandian為第一作者。該研究得到了中科院、科技部、廣東省、國家自然科學基金委等的資助。

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