在脊椎动物中,中枢神经系统的早期发育分为两个阶段:首先,由Chordin、Noggin和Follistatin等BMP的拮抗因子在背部诱导产生前部神经组织;接着,诱导产生的前部神经组织被梯度分布的Wnt、FGF、RA等后部化因子转化为后部神经组织,最终产生中脑、后脑以及脊髓。
BPTF是染色体重塑复合体NURF中分子量最大的亚基,可以招募NURF复合体其它亚基到基因的启动子或增强子区,通过调控核小体滑动,促进基因转录。我们发现,BPTF在斑马鱼神经后部化过程中发挥着非常重要的作用。BPTF在功能上和结构上与Smad2相互作用。更为重要的是,我们发现BPTF/Smad2在TGF-β而不是Nodal信号通路下游,通过调控Wnt8a的表达,促进神经外胚层后部化过程。
BPTF与Smad2协同调节所结合的Wnt8a启动子区的核小体滑动来调控靶基因表达,从而在神经系统发育发挥作用。BPTF及Smad2可以独立与Wnt8a启动子结合,但由于结合位点邻近,增强了对其它亚基例如Smarca1的招募。Smad2/3可以招募组蛋白乙酰转移酶p300或去乙酰化酶HDAC到基因的启动子区,上调或抑制基因的表达,而我们的研究揭示了Smad2/3通过与染色质重塑蛋白BPTF协同作用,改变靶基因启动子区核小体密度,从而调控基因转录的新机制。

The Journal of Neuroscience, 2015, 35(22): 8493-8506.