研究發現哺乳動物發育關鍵蛋白

　　哺乳動物受精卵的首次細胞命運決定，是發育生物學的核心科學問題，也關乎輔助生殖的胚胎質量評估。既往研究雖已揭示二細胞期非編碼RNA LincGET介導命運偏倚，但調控該過程的關鍵蛋白因子尚未明確。

　　近日，中國科學院北京基因組研究所（國家生物信息中心）聯合分子細胞科學卓越創新中心等科研團隊，鑒定出哺乳動物二細胞期最早發揮功能的不對稱蛋白RBBP7，并揭示其通過不對稱翻譯調控組蛋白修飾差異從而決定細胞譜系偏移的新機制。

　　研究發現，在小鼠二細胞胚胎中，RBBP7作為NuRD復合物的核心組分，與去乙酰化酶HDAC1特異性結合，介導H3K9ac去乙酰化。當細胞內RBBP7蛋白含量與H3K9ac修飾水平呈負相關，敲低Rbbp7會削弱兩個細胞間的H3K9ac修飾水平差異，同時上調內細胞團（ICM）標記基因Sox2的表達，促使細胞向內細胞團命運分化，闡釋了“RBBP7-HDAC1-H3K9ac”調控軸決定胚胎初始命運。

　　研究進一步表明，RBBP7與LincGET雖在細胞中呈現相同的分布方向，卻發揮相反的調控功能。LincGET促進ICM，RBBP7則抑制ICM，二者互不調控對方表達。雙敲除或同時過表達實驗表明，二者功能的相互抵消可有效逆轉細胞命運的定向偏移，提示其共同構成ICM命運決定的關鍵調控節點。這一發現揭示了RNA—蛋白協同制衡的對稱打破網絡，為二細胞期胚胎保留發育可塑性提供了分子基礎。

　　針對微量胚胎樣本解析翻譯異質性難題，研究優化開發了單細胞翻譯組測序技術。同時，團隊結合原位新生蛋白示蹤實驗，在單細胞層面觀察到，二細胞晚期兩個細胞中Rbbp7轉錄本豐度無顯著差異，但翻譯效率存在明顯不均衡，進而導致RBBP7蛋白水平不對稱分布。該結果證明翻譯調控是早期胚胎蛋白異質性的核心因素。

　　該研究鑒定出哺乳動物最早發揮功能的不對稱蛋白因子，將胚胎對稱打破機制從“轉錄調控”拓展至“翻譯調控”層面。研究建立的單細胞翻譯組測序技術，突破了微量胚胎翻譯圖譜檢測瓶頸，同時RBBP7、H3K9ac可作為胚胎潛能標志物，為輔助生殖胚胎評估、發育異常機制解析提供了新工具與理論支撐。研究產出的測序數據已匯交國家基因組科學數據中心GSA數據庫。

　　相關研究成果發表在《細胞發現》（Cell Discovery）上。研究工作得到國家自然科學基金委員會等的支持。

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RBBP7不對稱翻譯調控哺乳動物二細胞胚胎細胞命運決定的新機制