【揭示細胞表觀信息穩定遺傳的相關分子機制】北京時間3月24日凌晨,中國科學院生物物理研究所李國紅課題組在《自然—細胞生物學》上發表文章,揭示了PRC1複合物和組蛋白H1協同維持細胞表觀遺傳信息穩定的分子機制。

在多細胞生物中,表觀遺傳信息的穩定傳播是維持細胞身份的重要途徑。

多梳抑制複合物1(PRC1)是一類重要的表觀遺傳調控因子,它主要通過兩種途徑促進了兼性異染色質形成並維持了PRC1靶基因的沉默狀態:壓縮染色質結構和催化形成H2AK119ub1(一種組蛋白)修飾。

H2AK119ub1在染色質局部往往連綿不斷,形成非常寬廣的H2AK119ub1區域,但是其產生的機制一直未被解析。

研究人員經實驗發現,RYBP和YAF2蛋白能通過ZNF結構域特異識別並結合H2AK119ub1,藉此使RYBP-PRC1和YAF2-PRC1複合物與其催化產物之間形成所謂的「酶-產物之間的正反饋機制」,從而促進了H2AK119ub1向周邊的蔓延。

研究還證明組蛋白H1能通過30-nm染色質纖維的形成促進H2AK119ub1的蔓延,這一過程主要是通過改變染色質高級結構來實現的。

此外,研究人員還發現H1介導的染色質壓縮對H2AK119ub1的遺傳也至關重要,且RYBP-/YAF2-PRC1複合物和組蛋白H1通過協同促進細胞周期間H2AK119ub1的播散參与了細胞分化過程,提示該表觀遺傳通路具有重要的生物學功能。

「PRC1複合物對細胞發育和分化很重要。我們這項研究的主要意義,在於圍繞PRC1揭示了細胞增殖分化過程中,表觀遺傳信息是怎樣維持不變的。」論文第一作者之一、中科院生物物理所副研究員趙吉成對《中國科學報》解釋,「同時我們也發現,一旦這個通路被破壞,會引起細胞的分化和發育障礙。」

中國科學院生物物理研究所生物大分子國家重點實驗室李國紅課題組的趙吉成和王敏為本文的共同第一作者。#小柯機器人#
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