1、Stk40（Serine/threonine kinase40）是一個含有絲氨酸蘇氨酸激酶結構域并在進化上保守的蛋白,目前對其結構和功能的研究甚少。過去本課題組研究表明在小鼠胚胎干細胞(Mouse embryonic stem cells，mESCs)中Stk40是胚胎干細胞發(fā)育全能性相關轉錄因子Oct4的下游靶基因，可以通過激活Erk/MAPK信號通路誘導mESCs向胚外內胚層分化。對本課題組建立的Stk40基因敲除（Stk40-/-

2、，knock out,KO）小鼠的研究表明Stk40-/-小鼠出生后24小時內死亡，肺部發(fā)育存在異常。為了全面了解Stk40基因的生理功能，本課題研究了Stk40在小鼠脂肪和骨骼肌細胞分化過程中的功能和機制。
　　本研究發(fā)現Stk40基因敲除或者表達下調（Knock down，KD）增強原代小鼠胚胎成纖維細胞（Mouse embryonic fibroblasts，MEFs）和間充質干細胞(Mesenchymal stem cel

3、ls，MSCs)的成脂分化。機制方面，Stk40通過抑制脂肪細胞分化的重要轉錄因子C/EBP（CCAAT/enhancer binding protein）??和???的蛋白合成來實現對成脂分化的調控。具體來說，Stk40使4E-BP1（eIF4E-binding protein1）磷酸化的水平降低，引起翻譯起始因子eIF4E（Eukaryotic initiation factors4E）功能的減弱，從而減弱了依賴于eIF4E的C/E

4、BPs的蛋白翻譯過程，進而抑制了MEFs和MSCs的成脂分化。
　　我們對Stk40在骨骼肌細胞分化中的作用的研究表明，在成肌細胞（Myoblast）C2C12成肌分化過程、胚胎期骨骼肌發(fā)育過程以及成體骨骼肌再生過程中，Stk40的表達水平升高，提示Stk40可能參與了成肌分化過程。利用C2C12成肌細胞分化作為研究模型，我們發(fā)現在C2C12成肌分化過程中Stk40能增強重要的促成肌分化的調控因子MEF2（Myocyte enha

5、ncer factor2）的轉錄活性，提高MEF2的下游靶基因MyHC（Myosin heavy chain）和MEF2C的表達水平，從而促進C2C12細胞的分化。機制方面，我們的研究結果表明在C2C12細胞中Stk40通過降低去乙?；窰DAC5的蛋白水平來實現其增強MEF2轉錄活性的功能，因為已有研究證明HDAC5具有抑制MEF2轉錄活性的作用。最后，我們通過Stk40基因敲除小鼠檢測了在生理狀態(tài)下Stk40對骨骼肌發(fā)育的影響，研究

6、發(fā)現胎兒期E18.5（Embryonic day18.5）的Stk40 KO小鼠后肢骨骼肌肌肉發(fā)育存在異常，表現為肌纖維數目的減少和肌肉特異性基因表達水平的降低。因此，Stk40對于成肌細胞分化和骨骼肌的發(fā)育具有正向調節(jié)作用。
　　綜上所述，本研究揭示Stk40通過分別調控細胞成脂和成肌分化的重要調控因子的蛋白質水平實現對脂肪細胞分化的抑制和對骨骼肌細胞分化的促進功能。這些研究結果為闡明Stk40基因的生理功能、探索肥胖和肥胖相關