研究揭示细胞表观遗传信息稳定分子机制

3 月 24 日，中科院生物物理研究所李国红课题组在《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。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 “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 能通过改变染色质高级结构促进 H2AK119ub1 的蔓延。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。“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。一旦这个通路被破坏，会引起细胞的分化和发育障碍。” 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》说。相关论文信息：https://doi.org/10.1038/s41556-020-0484-1
（责任编辑：xsq）