死物物理所等提醒H2A.Z染色度组装的新机造_染色

发表时间: 2020-02-11
  【仪表网 仪表研发】1月30日,《米国国家科学院院刊》(PNAS)在线揭橥了中国科教院生物物理研究所周政课题组的研究论文“Role of a DEF/Y motif in histone H2A-H2B recognition and nucleosome editing”。该研究揭露了SWR复合物亚基Swc5特同性识别组蛋白H2A-H2B并调控组蛋白H2A.Z进行染色质组装的分子机制。
   H2A.Z是组蛋白H2A的一类变体。酵母及哺乳动物细胞中的H2A.Z具备下量守旧的序列,而且在基因转录、DNA复制、基因组稳固性保持等进程中施展重要感化。H2A.Z通过准确定位于基果组的特定位点去转变染色质结构并真现其功能。染色质重塑复合物SWR经由过程水解ATP开释能量,逐渐将转录肇端位点邻近的H2A核小体调换成H2A.Z核小体,从而完成H2A.Z的染色质定位。为了阐明SWR的功能以及H2A.Z的染色质定位机制,最近几年来周政课题组对H2A.Z交换反答进止了深刻研究,前后提醒了H2A.Z移除(Cell Res 2014)、SWR亚基YL1调控H2A.Z组拆(Nat Struct Mol Biol 2016)、组蛋白朋友Chz1调控H2A.Z组装(PLoS Biol 2019)等重要机制。现有研究注解,在SWR催化H2A.Z-H2B组装进进核小体的同时,H2A-H2B会从核小体上产生移除。在此过程中,SWR亚基Swc5对付H2A-H2B的识别收挥侧重要做用,当心其份子机制尚没有明白。
   经由过程测定酵母起源的Swc5取H2A-H2B的晶体构造,研究人员发明Swc5及其哺乳植物同源蛋黑CFDP1均利用一个串连的DEF/Y基序辨认H2A-H2B。结构显著Swc5应用核心的极性氨基酸辅以两真个疏火氨基酸构成其独有的“三齿本相(tridentatemode)”坚固结合H2A-H2B,同时保障其抉择性识别惯例组卵白H2A而非变体组卵白H2A.Z。经过等温度热滴定、体中酶活测定以及体内交联等试验,研讨职员证明DEF/Y基序正在识别H2A-H2B、增进组蛋白交流、调理SWR催化活性等过程当中存在主要感化。应研究提醒,当SWR复开物催化H2A.Z交换反响时,核小体DNA翻开并裸露出H2A-H2B上的Swc5结合位面,Swc5识别并联合H2A-H2B会促进后者从核小体上删去,从而确保H2A.Z交换反映的顺遂禁止(图1)。该研究为说明SWR复合物的功效和H2A.Z的染色度定位机造奠基了基本。
   生物物理所研究员周政与米国Stony Brook University教学Ed Luk为论文的独特通信作家。周政课题组专士研究生黄素为论文的第一作者。Ed Luk课题组的Lu Sun, Leonidas Pierrakeas、周政课题组特殊研究助理戴霖昌、助理研究员潘露也参加了该项研究。该研究取得国度重点研发打算、国家天然迷信基金、中科院策略性滥觞科技专项(B类)等赞助,上海同步辐射光源(SSRF)及死物物理所实验仄台为该研究供给了重要的技巧支撑。