近日来自加州大学伯克利分校的研究人员在新研究中揭示了转录因子TAF3在决定胚胎干细胞（ES cells）的分化命运中扮演了重要角色。这一研究成果公布在最新的《细胞》（Cell）杂志上，并作为封面推荐。
领导这一研究的是美国著名华裔生物化学家、加州大学伯克利分校生物化学与分子生物学系钱泽南（Robert Tjian）教授，其以研究真核生物细胞遗传信息转录闻名，担任国际顶级生物学期刊Cell杂志的编委，1991年当选美国国家科学院院士，2009年担任美国霍华德•休斯医学研究所（HIMI）主席。
ES细胞来源于着床前胚胎囊胚时期的内细胞团，在体外可以无限扩增，并具有分化为各种成熟的体细胞的能力，这些特性使ES细胞无论在基础研究还是在临床应用上，都具有非常重要的价值。近年来，由体细胞重编程所得的诱导性多能干（induced pluripotent stem，iPS）细胞的建立进一步拉近了ES细胞和临床疾病治疗的距离。同时，深入了解ES细胞的自我更新调控和分化潜能维持的分子机制，也成为科学家们共同关注的焦点之一。
近年来的研究发现TAF3是基础转录因子TFIID复合体中的一个亚基。在转录起始过程中，TAF3通过PHD domain与H3K4me3结合，进而帮助TFIID间接结合至H3K4me3位点，引发转录起始。在这篇文章中，研究人员对TAF3的功能进行了进一步探索。研究发现，TAF3对内胚层标志基因表达起重要的调控作用。下调ES细胞中TAF3的表达水平，可导致内胚层标志基因的表达水平下降，阻碍内胚层的分化过程。与之相对应的是，在ES细胞中过表达TAF3则可促使ES细胞内胚层（endoderm）样分化，并抑制ES细胞向神经外胚层（neuroectoderm）和中胚层（mesoderm）定向分化。进一步的全基因组结合研究和分析表明，TAF3一方面通过TATA结合蛋白定位在核心启动子上，另一方面通过CTCF直接将TAF3招募至启动子远端位点，通过形成TAF3/CTCF/Cohesin介导DNA成环（looping）调控内胚层标志基因表达，从而促使ES细胞向内胚层方向分化。
该研究首次发现了TAF3在调控ES细胞命运上的重要功能，并为全面认识胚胎干细胞的分化调控机制，了解祖细胞中调控细胞命运的转录因子网络提供了新视角。
生物探索推荐英文论文摘要：
Deciphering the molecular basis of pluripotency is fundamental to our understanding of development and embryonic stem cell function. Here, we report that TAF3, a TBP-associated core promoter factor, is highly enriched in ES cells. In this context, TAF3 is required for endoderm lineage differentiation and prevents premature specification of neuroectoderm and mesoderm. In addition to its role in the core promoter recognition complex TFIID, genome-wide binding studies reveal that TAF3 localizes to a subset of chromosomal regions bound by CTCF/cohesin that are selectively associated with genes upregulated by TAF3. Notably, CTCF directly recruits TAF3 to promoter distal sites and TAF3-dependent DNA looping is observed between the promoter distal sites and core promoters occupied by TAF3/CTCF/cohesin. Together, our findings support a new role of TAF3 in mediating long-range chromatin regulatory interactions that safeguard the finely-balanced transcriptional programs underlying pluripotency.
