摘要
翻译调控在哺乳动物早期胚胎发育中起到重要作用。近年来，随着核糖体印记测序技术(Ribo-seq)的发展，人们发现了哺乳动物早期胚胎发育过程中的动态翻译变化。然而，对于胚胎发育过程中翻译的新蛋白以及调控机制的研究仍知之甚少。哺乳动物胚胎干细胞在体外培养存在两种稳定的多能性状态，Na?ve和Primed,分别对应胚胎发育植入前和植入后的不同阶段，是研究胚胎发育翻译调控机制的理想模型。研究多能干细胞命运转变的翻译调控有助于揭示体内胚胎发育翻译变化的调控机制。然而，多能干细胞命运决定的研究主要在转录水平，多能干细胞命运转变过程中的翻译调控机制还不清楚。 本研究在RNA翻译与蛋白降解两方面对多能干细胞命运转变机制进行了探索。在论文的第一部分，我们首先通过核糖体印记测序技术(Ribo-seq)发现多能干细胞中存在大量活跃翻译的未被注释的短阅读框，并鉴定出多能性代谢因子Lin28b 5''UTR区uORF可翻译一个85个氨基酸的高度保守的新蛋白MP85,并且发现MP85在Primed多能性干细胞中高表达。MP85过表达促进Na?ve-Primed状态转变，而MP85敲除促进Primed-Na?ve转变，表明MP85可促进Primed多能性。其次，我们的机制研究发现MP85与RNA结合蛋白L1td1直接相互作用，影响L1td1聚集体形成，改变L1td1调控多能性状态的功能。最后，我们利用紫外交联免疫沉淀结合高通量测序(eCLIP-seq)发现MP85敲除改变了 L1td1结合的下游RNA,使L1td1结合Na?ve多能性转录因子Tfcp2l1 mRNA的3''UTR，提高RNA稳定性从而促进向Na?ve状态转变。在论文第二部分，我们首先发现中性脂含量和脂滴蛋白Plin2随着多能性获得升高，多能性退出下降。其次，我们发现胚胎干细胞分化早期中性脂水解速率上升，敲除Plin2提高中性脂水解速率促进胚胎干细胞多能性退出。最后，我们揭示了胚胎干细胞分化早期Plin2蛋白被分子伴侣介导的自噬降解的机制。 综上所述，我们的研究揭示了非经典Lin28b uORF在Na?ve和Primed状态间的差异翻译，并发现在Primed细胞中编码一个新蛋白MP85,能够与RNA结合蛋白L1td1互作促进Primed多能性，进而调控多能干细胞命运转变的一种新的翻译调控模式。此外，我们另一项研究揭示了胚胎干细胞分化早期，CMA通过降解Plin2调控中性脂水解速率及多能性的机制。我们的工作表明了蛋白翻译和降解在多能干细胞命运调控中的重要作用，为多能干细胞命运决定在翻译调控和蛋白降解方面的研究提供了新的视角和研究方向。
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