科學網—科學家破譯「組蛋白密碼」識別新機制

2020-12-05 科學網

 

本報訊（記者黃辛）記者日前從中科院上海應用物理研究所獲悉，清華大學醫學院基礎醫學系和結構生物學中心李海濤課題組利用上海光源生物大分子晶體學線站，從結構生物學角度解析組蛋白甲基化修飾識別新機制，進一步揭開了錯綜複雜的表觀遺傳調控的神秘面紗。相關成果近期分別在線發表於《自然》和《基因與發育》雜誌。

 

據了解，真核生物基因表達調控不僅依賴於特定的DNA序列元件，還受到特定組蛋白翻譯後修飾的精密調節。組蛋白變體和組蛋白修飾賦予組蛋白巨大的信息荷載能力，參與構成一層超越DNA序列的表觀遺傳信息，在染色質結構調節及基因表達調控等過程中起著關鍵作用。目前，研究發現很多疾病與組蛋白修飾異常有著非常重要的關聯，因此研究組蛋白修飾的產生、消除以及讀取機制，對深入了解基因功能調控機制以及疾病的發生和治療等有著重要意義。

 

據介紹，此次李海濤課題組利用上海光源生物大分子晶體學線站，解析了bromo-PWWP-H3.1K36me3複合物和bromo-PWWP-H3.3K36me3複合物的晶體結構，並結合從北京光源獲得的free bromo-PWWP晶體結構數據，在原子水平上精細闡釋了一種腫瘤抑制因子ZMYND11利用其串聯「Bromo-ZnF-PWWP」結構域識別組蛋白變體H3.3K36me3修飾的分子機制。進一步研究表明，ZMYND11通過識別組蛋白H3.3K36me3修飾，在轉錄延伸水平抑制了腫瘤發生相關基因的過度表達，進而抑制腫瘤發生。

 

該研究首次揭示了生物體內存在組蛋白變體特異的甲基化識別蛋白。這種對組蛋白變體和甲基化修飾類型的雙重識別，是組蛋白修飾識別機制上的新亮點，體現了真核生物表觀遺傳調控的複雜性和重要性。

 

《中國科學報》 (2014-03-18 第1版 要聞)

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