12月26日,中國科學院生物物理研究所研究員李國紅和朱明昭課題組聯合在《自然》上發表論文,揭示了組蛋白變體H2A.Z對DNA複製起始位點的調控機制。
「我們推測組蛋白變體H2A.Z在DNA複製起始位點的認證中起到了關鍵作用。」論文第一作者之一、生物物理所助理研究員龍海珍介紹。他們進一步通過實驗揭示了以下過程:含有H2A.Z的核小體能夠通過直接結合甲基化酶SUV420H1,促進核小體上的H4組蛋白第20位賴氨酸發生二甲基化修飾。而帶有上述修飾的H2A.Z核小體,能夠招募複製前體複合物中的ORC1蛋白,從而幫助染色質上複製起始位點的選擇。至此,確定了一個全新的DNA複製起始位點認證的調控通路。
通過全基因組學分析,研究人員確認了這個調控通路對DNA複製的必要性,並進一步發現受H2A.Z調控的複製位點相比於其他的複製位點有著更高的複製信號,也更偏向在複製期早期被激活使用。為研究這一通路在生理條件下的作用,研究人員構建了特定的小鼠模型。結果發現,在小鼠T細胞中條件性敲除H2A.Z,會導致活化後的T細胞增殖變慢,複製信號顯著降低。
論文通訊作者李國紅告訴《中國科學報》:「了解DNA複製起始的精細調控機制對於理解生長發育、癌症發生和其他許多生理過程都有重要意義。我們的研究發現DNA複製起始除了受DNA序列的調控外,表觀遺傳因素也發揮了極為重要的作用,為理解DNA複製起始的精細調控機制提供了新思路和新方向。」論文共同通訊作者朱明昭表示:「T細胞在腫瘤的免疫治療中發揮了至關重要的作用。H2A.Z對T細胞穩態平衡和活化擴增的調控為調節T細胞在免疫過程的功能提供了新的思路。」
研究人員計劃繼續研究這一DNA複製調控新通路在腫瘤發生發展中的功能,並篩選靶向這一新通路的小分子抑制劑,為開發相關抗癌藥物提供前期研究基礎。(來源:中國科學報 李晨陽)
相關論文信息:https://doi.org/10.1038/s41586-019-1877-9