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揭示细胞表观信息稳定遗传的相关分子机制 精选

已有 2288 次阅读 2020-3-25 15:06 |个人分类:小柯生命|系统分类:论文交流

北京时间3月24日凌晨,中国科学院生物物理研究所李国红课题组《自然—细胞生物学》上发表文章,揭示了PRC1复合物和组蛋白H1协同维持细胞表观遗传信息稳定的分子机制。

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在多细胞生物中,表观遗传信息的稳定传播是维持细胞身份的重要途径。


多梳抑制复合物1(PRC1)是一类重要的表观遗传调控因子,它主要通过两种途径促进了兼性异染色质形成并维持了PRC1靶基因的沉默状态:压缩染色质结构和催化形成H2AK119ub1(一种组蛋白)修饰。


H2AK119ub1在染色质局部往往连绵不断,形成非常宽广的H2AK119ub1区域,但是其产生的机制一直未被解析。


研究人员经实验发现,RYBP和YAF2蛋白能通过ZNF结构域特异识别并结合H2AK119ub1,借此使RYBP-PRC1和YAF2-PRC1复合物与其催化产物之间形成所谓的“酶-产物之间的正反馈机制”,从而促进了H2AK119ub1向周边的蔓延。


研究还证明组蛋白H1能通过30-nm染色质纤维的形成促进H2AK119ub1的蔓延,这一过程主要是通过改变染色质高级结构来实现的。


此外,研究人员还发现H1介导的染色质压缩对H2AK119ub1的遗传也至关重要,且RYBP-/YAF2-PRC1复合物和组蛋白H1通过协同促进细胞周期间H2AK119ub1的播散参与了细胞分化过程,提示该表观遗传通路具有重要的生物学功能。

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非常规PRC1和H1介导细胞周期间H2AK119ub1在异染色质区域的遗传


“PRC1复合物对细胞发育和分化很重要。我们这项研究的主要意义,在于围绕PRC1揭示了细胞增殖分化过程中,表观遗传信息是怎样维持不变的。”论文第一作者之一、中科院生物物理所副研究员赵吉成对《中国科学报》解释,“同时我们也发现,一旦这个通路被破坏,会引起细胞的分化和发育障碍。”

 

中国科学院生物物理研究所生物大分子国家重点实验室李国红课题组的赵吉成和王敏为本文的共同第一作者。


论文信息:

https://doi.org/10.1038/s41556-020-0484-1




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2 杨正瓴 黄永义

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