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北大生命科學(xué)學(xué)院劉磊課題組與美國愛荷華大學(xué)Welsh教授合作，近日在美國科學(xué)院院刊（PNAS）上發(fā)表了題為Neuronal necrosis is regulated by a conserved chromatin-modifying cascade的論文。
神經(jīng)元壞死廣泛發(fā)生于多種神經(jīng)退行性疾病如腦卒中、腦損傷和老年癡呆癥中。然而，長期以來神經(jīng)元壞死被認(rèn)為是一種紊亂的細(xì)胞衰亡過程，不存在精確的遺傳學(xué)調(diào)控機(jī)制。對神經(jīng)元壞死分子機(jī)制了解的有限，限制了相關(guān)藥物的研發(fā)，至今尚無抑制神經(jīng)元壞死的藥物。劉磊課題組通過建立果蠅神經(jīng)元壞死模型，進(jìn)行了遺傳學(xué)篩選，發(fā)現(xiàn)了一條新的調(diào)控神經(jīng)元壞死的通路。在過量鈣離子進(jìn)入細(xì)胞后，ERK1/2被激活，作為激酶ERK1/2進(jìn)一步激活了JIL-1（小鼠的果蠅同源基因為MSK1/2)。JIL-1對組蛋白H3S28進(jìn)行磷酸化修飾，這一過程導(dǎo)致PRC1從染色體上脫落，并激活Trx（Trithorex Group protein）。作為甲基化轉(zhuǎn)移酶，Trx的激活增加了H3K4me3。這一甲基化修飾，導(dǎo)致了基因表達(dá)出現(xiàn)異常，從而導(dǎo)致了細(xì)胞壞死。這條通路在哺乳動物神經(jīng)元壞死中是保守的。這一發(fā)現(xiàn)，為抑制神經(jīng)元壞死提供了新的藥物靶點(diǎn)和分子標(biāo)記物。
論文的第一作者是北大生科院劉磊課題組博士研究生劉凱。北大生科院陶偉教授參與了表觀遺傳研究工作。此項工作獲得了生物膜與膜工程國家重點(diǎn)實(shí)驗室、科技部973、國家自然科學(xué)基金委和北大清華生命科學(xué)聯(lián)合中心的資金支持。
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