Science:重大進展!首次發現組蛋白H3-H4四聚體是一種銅還原酶

2020-12-04 生物谷

2020年7月11日訊/

生物谷

BIOON/---在一項新的研究中，來自美國加州大學洛杉磯分校的研究人員發現組蛋白H3-H4四聚體是一種銅還原酶。相關研究結果發表在2020年7月3日的Science期刊上，論文標題為「The histone H3-H4 tetramer is a copper reductase enzyme」。在這篇論文中，他們描述了他們開展的兩項實驗，實驗結果顯示組蛋白H3-H4四聚體參與了細胞內部銅的還原。美國科羅拉多大學博爾德分校的Johannes Rudolph和Karolin Luger在同期Science期刊上發表了一篇標題為「The secret life of histones」的觀點類型文章，對涉及組蛋白的研究進行了概述，並介紹了這些研究人員所開展的研究工作。

圖片來自Science, 2020, doi:10.1126/science.aba8740。

組蛋白是存在於真核細胞內部的蛋白。之前的研究已表明，它們的主要功能是將DNA結構排列成核小體。它們的作用是充當DNA螺旋纏繞的線軸，使之能夠適應細胞核內部。在這項新的研究中，這些研究人員發現組蛋白還有另一個功能：將銅離子從有毒的形式還原成一種可以安全存在於細胞內的形式。

這些研究人員在開始他們的研究時指出，幾十年前，其他的科學家們就已發現，在細胞內部兩種組蛋白相遇的地方，成對的組氨酸和半胱氨酸胺基酸可能與金屬離子結合。這提示著組蛋白可能在讓人體安全使用銅方面發揮了作用。為了測試這個想法，他們設置並進行了兩個都涉及

酵母

細胞的實驗。第一個實驗涉及他們在之前的研究中提出的區域內讓組蛋白的胺基酸序列發生突變。他們發現，具有突變組蛋白的細胞具有較低水平的Cu(I)離子，這是銅的安全形式。他們認為，這是組蛋白在這種還原過程中發揮作用的證據。在第二個實驗中，他們在試管中測試了組蛋白H3-H4四聚體，發現它們確實能將Cu(II)還原成Cu(I)。

這些研究人員進行的這項研究工作具有進化意義：它提示著組蛋白可能在生命形成期時，通過將有害的銅還原成無害狀態，使其幫助抵禦氧中毒，從而讓單細胞生物能夠在全球突然含氧的環境中生存下來。（生物谷 Bioon.com）

參考資料：1.Narsis Attar et al. The histone H3-H4 tetramer is a copper reductase enzyme. Science, 2020, doi:10.1126/science.aba8740.

2.Johannes Rudolph et al. The secret life of histones. Science, 2020, doi:10.1126/science.abc8242.

3.Histone H3-H4 tetramer found to be a copper reductase enzyme
https://phys.org/news/2020-07-histone-h3-h4-tetramer-copper-reductase.html

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