多梳家族蛋白(PcG)是一类在染色质水平抑制靶基因转录的蛋白，在胚胎发育、细胞记忆、细胞周期、细胞增殖和肿瘤形成等过程中起非常重要的作用。于2001年新发现的NSPc1基因，与著名的哺乳动物多梳家族成员Mel-18、Bmi1具有高度同源性。小鼠胚胎发育过程中，Nspc1主要在神经嵴细胞衍生的周围神经系统和神经管中表达。所以，该基因被命名为神经系统多梳蛋白1(NSPc1)。目前，NSPc1蛋白在体内的分布特点以及具体生物学功能尚缺乏研究。 应用基因组信息学方法设计了引物，分离克隆了人NSPc1基因，同时克隆了NCBI序列库中尚不完整的大鼠Nspc1全长cDNA序列(AY662670)。原核表达并纯化了重组人NSPc1蛋白。免疫动物，制备和纯化了兔抗人NSPc1多克隆抗体。应用WesternBlot检测了大、小鼠各组织中Nspc1蛋白的表达情况，发现Nspc1蛋白在大、小鼠的神经系统高表达。随后应用细胞免疫荧光技术检测了多种哺乳动物细胞系中内源性NSPc1蛋白的亚细胞定位；同时构建了GFP-NSPc1融合表达质粒，转染HeLa细胞和SH-SY5Y细胞，分别制备细胞浆、核抽提物，应用WesternBlot实验确认了NSPc1蛋白主要分布于细胞核中。 为了检测NSPc1在基因表达调控中的作用，在COS-7细胞系中使用荧光报告基因系统检测了NSPc1对转录的影响，发现NSPc1明显抑制转录，其抑制能力超过同家族成员Mel-18及Bmi1。使用NSPc1突变体的转录抑制实验表明，NSPc1的N端RINGfinger结构域并不参与转录抑制，但C端是转录抑制必需的，尤其是S183位的PKC磷酸化位点最为关键。PKC的特异性抑制剂Ro31-8425可以使NSPc1转录抑制基本丧失。上述实验证明，NSPc1是一个典型的PcG家族蛋白，具有核转录抑制因子的特点，其转录抑制功能受磷酸化信号通路的调控。 在上述工作的基础上，用报告基因技术筛查了NSPc1调控的下游基因，发现细胞周期抑制因子p21Wafl/Cip1(简称p21)是NSPc1调控的下游靶基因之一。在COS-7细胞中NSPc1呈剂量依赖方式特异抑制p21启动子介导的荧光基因表达，而且与c-Myc对p21的转录抑制有协同作用。p21启动子突变实验显示，NSPc1对p21转录的抑制效应不依赖p21基因启动子远端p53结合位点及核心区E-box元件，但依赖维甲酸应答元件(RARE)。在突变RARE后，抑制效应基本消失。使用NSPc1多克隆抗体进行染色质免疫共沉淀(ChIP)实验，确认了体内NSPc1蛋白复合体可特异性结合p21启动子RARE区域。随后又发现在COS-7细胞中过表达维甲酸受体RXRα可消除NSPc1对p21启动子的抑制活性。说明NSPc1对p21启动子转录活性的抑制与维甲酸调控通路相关。 为检测NSPc1不同表达水平对细胞生长的影响，建立了稳定过表达NSPc1的Hela细胞群，并应用RNAi技术建立了knockdown内源NSPc1的Hela细胞群。流式细胞仪检测发现，过表达NSPc1后，S期细胞增加，G2/M期细胞减少甚至消失；而knockdown内源NSPc1后，细胞周期出现相反的变化。细胞增殖活性及克隆形成实验进一步证实了NSPc1在细胞增殖中起正调控作用。RT-PCR和Western实验表明上述稳定细胞群中NSPc1与p21的表达水平呈负相关，说明NSPc1可通过下调p21的表达调控细胞生长。此外，Real-timePCR检测显示NSPc1在人类胶质细胞瘤中的表达水平远高于瘤旁正常组织。上述实验说明，NSPc1具有原癌基因的特性。 为了进一步揭示NSPc1在体内发挥生物学功能的分子机制，通过酵母双杂交实验筛选可与NSPc1蛋白相互作用的蛋白，发现了一个原癌基因组蛋白乙酰化转移酶HBO1。Pull-down实验，Co-IP实验以及细胞内荧光共定位实验进一步证实了两者间的相互作用。 以上研究结果初步证明，神经系统多梳蛋白NSPc1是一个典型的核转录抑制因子和新的原癌基因。NSPc1蛋白的功能可能受到上游PKC信号与维甲酸信号途径的调节，通过抑制CDK抑制因子p21的表达及与HBO1的相互作用在细胞周期、增殖调控和肿瘤发生等过程中发挥重要作用。