转录因子ZBTB20为锌指蛋白POK亚家族成员,含有两个保守结构域,一个是N端的BTB结构域,另外一个是C端的锌指域,主要具有转录抑制作用。ZBTB20全身性基因敲除小鼠会伴有严重的生长迟缓和代谢紊乱的表型,甚至会发生未成年致死。近十多年来,所在实验室通过构建和分析组织特异性ZBTB20敲除小鼠模型,发现ZBTB20参与调控多种生理活动,包括胰岛素分泌,肝糖原储存,肝脏脂肪从头合成,昼夜节律的维持,天然免疫应答等;也参与多种组织器官的分化发育,包括垂体催乳素细胞的终末分化,海马CA1区细胞特征性分化,新皮层胶质细胞分化,浆细胞分化和软骨分化。作为转录因子,ZBTB20可与AFP、Fbp1、Brn2、IκBα等靶基因的启动子区结合来发挥转录抑制作用;同时ZBTB20也可对一些分子介导转录激活作用,如ZBTB20可直接转录激活Ch REBPα、Prl、Prokr2等基因。引起我们注意的是,ZBTB20在发挥调控作用过程中,可能需要其他共作用因子的参与。ZBTB20可通过其N端的BTB结构域介导蛋白聚合作用,通过其C端的锌指域与DNA结合发挥转录调控作用,而且如今越来越多的研究发现锌指蛋白家族成员通过锌指域也可介导与其他蛋白的结合。ZBTB20同家族的成员ZBTB7和BCL-6就可以通过招募转录抑制复合物来发挥更广泛的生物学效应。如今关于ZBTB20的功能学及其与人类疾病关系的研究越来越多,然而依然不清楚在ZBTB20发挥转录调控作用时所参与的共作用因子及其调控机制。为了筛选和鉴定ZBTB20的转录调控共作用因子,本研究首先建立了ZBTB20抗体免疫共沉淀-质谱分析体系,首次发现在小鼠的肝组织中ZBTB20蛋白可与核小体重塑和去乙酰化酶复合物(nucleosome remodeling and deacetylase complex,NuRD)结合。为了进一步揭示ZBTB20蛋白与NuRD复合物的互作用机制,本研究优化了ZBTB20的GST融合蛋白表达和纯化体系,成功获得了全长ZBTB20的GST融合蛋白及其截短体蛋白。通过GST-Pull down实验分析ZBTB20截短体蛋白与GATAD2A的结合能力,发现ZBTB20通过其锌指域与GATAD2A结合,而且ZBTB20可以与NuRD中的多个亚基(GATAD2A/B、MBD2、RBBP4/7、HDAC1、MTA1/3)直接结合。总之,本研究通过优化ZBTB20相关的蛋白相互作用研究体系,首次发现ZBTB20蛋白能在体内外与转录抑制复合物NuRD结合,并利用ZBTB20截短体蛋白找到了介导两者结合作用的功能区。本研究为揭示ZBTB20蛋白的转录抑制机制提供了重要的科学数据。