跳到主页内容
美国国旗

美国政府的官方网站

Dot政府

gov意味着它是官方的。
联邦政府网站通常以.gov或.mil结尾。之前分享敏感信息，确保你在联邦政府政府网站。

Https公司

网站是安全的。
这个https（https）：//确保您连接到官方网站，并且您提供的任何信息都是加密的并安全传输。

访问密钥 NCBI主页 MyNCBI主页 主要内容 主导航
。2016年6月17日；291(25):13028-39.
doi:10.1074/jbc。M115.708578。 Epub 2016年4月20日。

Wnt蛋白信号转导降低核乙酰辅酶A水平以抑制成骨细胞分化过程中的基因表达

考特尼·M·卡纳 1, 埃梅尔·埃森 2, 陈嘉坤 三, 方福旭 4, 约翰·特克 4, 繁新龙 5
附属公司

Wnt蛋白信号传导降低核乙酰辅酶A水平以抑制成骨细胞分化过程中的基因表达

考特尼·M·卡纳等。 生物化学杂志。 。

摘要

后生动物的发育信号在诱导多能干祖细胞分化中起着关键作用。现有的范式假设信号直接通过下游转录因子来激活细胞类型特异性基因的表达，这是细胞特性的标志。我们研究了Wnt信号在成骨-脂肪细胞双功能祖细胞系中诱导成骨细胞分化的机制。出乎意料的是，Wnt3a在诱导成骨细胞分化的同时，严重抑制了大量基因的表达。被抑制的基因包括Pparg和Cebpa，它们编码脂肪细胞特异性转录因子，并且被抑制足以诱导成骨细胞分化。Wnt3a诱导的大规模基因抑制对应于组蛋白乙酰化（一种与基因激活相关的表观遗传修饰）的整体减少。从机制上讲，Wnt3a不会改变组蛋白乙酰转移酶或脱乙酰酶的活性，而是降低细胞核中乙酰辅酶A的水平。Wnt诱导的组蛋白乙酰化的减少与β-连环蛋白信号传导无关，但与三羧酸循环中葡萄糖代谢的抑制有关。功能上，通过增加核质乙酰辅酶A水平来防止组蛋白脱乙酰化会损害Wnt3a诱导的成骨细胞分化。因此，Wnt信号部分通过组蛋白脱乙酰化和表观遗传抑制替代细胞命运来诱导成骨细胞分化。

关键词：Wnt信号传导；脂肪生成；葡萄糖代谢；组蛋白乙酰化；成骨细胞。

PubMed免责声明

数字

图1。
图1。
Wnt3a抑制ST2细胞中的基因表达。 A类，qPCR分析Wnt3a处理对ST2细胞中成骨细胞标记基因诱导的影响。B类RNA-seq检测到，治疗6或24小时后Wnt3a或BMP2诱导或抑制的基因总数（>2倍）。C类，将映射序列读取对齐到Pparg公司载体处理轨迹(控制)、Wnt3a或BMP2持续6或24小时。D类，qPCR确认Wnt3a处理6小时后的基因抑制。E类，qPCR分析Pparg公司shRNA对ST2细胞中成骨细胞标记基因诱导的抑制作用。两种不同的shRNAs用于Pparg公司（1和2）；shLacZ为阴性对照。*，对< 0.05,n个= 3.误差线：S.D。
图2。
图2。
Wnt诱导的基因抑制独立于β-catenin信号转导。 A类和B类、qPCR分析病毒表达dnTCF4对6小时后Wnt3a应答基因抑制的影响(A类)或96小时(B类).C类，qPCR分析β-catenin敲除对Wnt3a诱导的基因抑制的影响。工业工程，控制表达EGFP的逆转录病毒。使用两种shRNAs对抗β-catenin（shCatnnb-A7和-A9）。
图3。
图3。
组蛋白乙酰化减少与基因抑制相关。 A–CWnt3a处理6 h后酸提取组蛋白的Western blot分析(A类和C类)或在ST2细胞中Wnt3a或BMP2处理6或24小时后(B类).车辆，车辆。乙酰化H3归一化为总H3A类和C类在A中的三个独立实验中，Wnt3a在载体上的数据为-倍变化±S.D.。酸提取组蛋白的考马斯染色如所示B类定量显示了在C类注意，由于C中使用了梯度凝胶，尺寸标记的位置与其他吸墨纸中的不同。D类，ChIP-seq数据显示了基因组位点的数量与每个常染色体上H3K9ac降低。E–G公司，ChIP-seq数据显示所有启动子区域的平均H3K9ac或H3K4me3读数(E类)，已抑制(F类)，或诱导(G公司)基因。H（H）和我Pparg启动子区的H3K4me3和/或H3K9ac谱(H（H）)或Sox5(我)均被Wnt3a抑制。
图4。
图4。
Wnt降低细胞核乙酰辅酶A和柠檬酸水平以减少组蛋白乙酰化。 A–C，TSA对组蛋白乙酰化的影响(A类)，基因抑制(B类)和基质矿化(C类)针对Wnt3a.*，对< 0.05,n个= 3.D类用载体或Wnt3a处理6 h的ST2细胞的核提取物进行HDAC或HAT活性测定。用TSA处理的细胞作为HDAC活性测定的对照。AFU、，任意荧光单位。E类Wnt3a对核乙酰辅酶A水平的影响。乙酰-CoA丰度标准化为100 ng丙酰基-CoA添加到核提取物中作为内部标准。**，对= 0.004,n个= 5.F类，Wnt3a对核柠檬酸盐水平的影响。*，对= 0.015,n个= 6.Wnt3a型，L细胞表达Wnt3a。误差线：S.D。
图5。
图5。
乙酰辅酶A产生的变化影响组蛋白乙酰化和基因表达。 A类，从柠檬酸盐或醋酸盐生产乙酰辅酶A的示意图。Acly将柠檬酸盐转化为乙酰辅酶A，用于组蛋白乙酰化。乙酸盐独立于柠檬酸盐转化为乙酰辅酶A。B类，乙酸钠对用Wnt3a-或L-细胞CM处理6小时的ST2细胞中H3K9ac的影响。丙酸用作阴性对照。H3K9ac归一化为总H3。数据是来自三个独立实验的-折叠变化±S.D。C–E类醋酸钠对Wnt3a诱导的基因抑制的影响(C类)，72小时时成骨细胞分化(D类)或基质矿化(E类).F类和G公司，Acly击倒的影响(锡亚克利)组蛋白H3K9ac(F类)或基因表达，无论是否经过Wnt3a处理(G公司).siNTC公司，非靶向对照siRNA。考马斯染色显示F*中酸提取组蛋白的负载量相等，对< 0.05,n个= 3.误差线：S.D。
图6。
图6。
Wnt抑制葡萄糖进入TCA循环。 A类和B类，CO的图形描述2葡萄糖标记物的生成14C在特定位置。这个黑色圆圈表示标记的碳。这个白色圆圈表示未标记的碳。OAA、，草酰乙酸；aKG（千克），α-酮戊二酸。C–F类,14合作2[3,4生产-14C类2]葡萄糖(C类和D类)或[6-14C] 葡萄糖(E类和F类)在用Wnt3a或载体处理的ST2细胞中(车辆)24小时*，对< 0.05n个= 5.误差线：标准偏差。
图7。
图7。
抑制葡萄糖代谢可减少组蛋白乙酰化。 A类Western blot分析在有或无5的情况下培养12 h的ST2细胞中的酸提取组蛋白。5米米葡萄糖。乙酰化H3K9归一化为总H3。数据是来自三个独立实验的-折叠变化±S.D。B类，通过TCA循环的葡萄糖氧化图。OAA、，草酰乙酸；aKG（千克），α-酮戊二酸。C类，myc-Pdk1表达对ST2细胞H3K9乙酰化的影响。GFP或myc-Pdk1在慢病毒载体中表达，以响应强力霉素。GFP为阴性对照。这个箭头表示myc-Pdk1；这个箭头表示内源性Pdk1。H3K9ac归一化为总H3。数据是来自三个独立实验的-折叠变化±S.D。D类myc-Pdk1表达对慢病毒感染ST2细胞基因表达的影响(Dox公司)治疗。*，对< 0.05,n个= 3.误差线：S.D。
请参阅PMC中的此图像和版权信息

类似文章

查看所有类似文章

引用人

查看所有“被引用”文章

参考文献

    1. Goldberg A.D.、Allis C.D.和Bernstein E.（2007）《表观遗传学：景观形成》。手机128、635–638-公共医学
    1. Jenuwein T.和Allis C.D.（2001）翻译组蛋白代码。科学293，1074–1080-公共医学
    1. Kouzarides T.（2007）染色质修饰及其功能。手机128、693–705-公共医学
    1. Guarente L.（2000）Sir2连接染色质沉默、代谢和衰老。基因发育14，1021–1026-公共医学
    1. Wellen K.E.、Hatzivassiliou G.、Sachdeva U.M.、Bui T.V.、Cross J.R.和Thompson C.B.（2009）ATP-柠檬酸裂解酶将细胞代谢与组蛋白乙酰化联系起来。科学324，1076–1080-项目管理咨询公司-公共医学

出版物类型

LinkOut-更多资源