楊茂君等《基因與發育》發文說明異源二聚體分子新機制 -編號:OT9

2015-02-04 19:11 來源：http://www.elinglong.com/ 閱讀：次

　　該系列研究取得國度天然科學基金委、科技部重大研究打算及清華-北大生命結合核心的支持。

B．Hat1p/Hat2p/H4復合物識別未修飾的H3R2

　　楊茂君教授為本文的通信作者，生命學院博士研究生李洋、張麗、以及柴繼杰教授實驗室的劉婷婷和柴成梁為獨特第一作者。

Hat1p/Hat2p復合物識別新合成的H3和H4異源二聚體的分子模型。

D．利用等溫量熱法檢測Hat1p/Hat2p/H4復合物與H3K9甲基化修飾小肽的結合能力

A．Hat1p/Hat2p/H31-12/H47-46復合物的晶體構造

說明Hat1p/Hat2p復合物識別新合成的H3和H4異源二聚體的分子機制

　　真核生物染色體的基礎結構單位是由DNA和組蛋白構成的核小體。組蛋白翻譯后修飾，包含甲基化、乙酰化、泛素化、磷酸化等，影響染色體的結構狀況，通常被以為構成動態轉錄調控成分的“組蛋白密碼”，在轉錄、復制、DNA修復等生命進程中發揮側重要調節作用。組蛋白乙酰基轉移酶(histone acetylase, HAT)是決議和保持組蛋白乙酰化程度及動態均衡的一種要害激酶，新和成的組蛋白H4在進行染色體組裝前會被乙酰化，組蛋白乙酰轉移酶復合物Hat1p/Hat2p在這個過程中表演著主要角色。然而Hat1p/Hat2p復合物是如何識別新合成的H3/H4異源二聚體并施展其乙酰轉移酶活性的機制仍不明白。此外，形成Hat1p/Hat2p復合物的成員之一-Hat2p，作為組蛋白乙酰轉移酶Hat1p的分子伴侶是如何增進Hat1p活性的發揮也知之甚少。

E．Hat1p/Hat2p復合物辨認新合成的H3/H4異源二聚體的模型

C．應用等溫量熱法檢測Hat1p/Hat2p/H4復合物與H3K4甲基化潤飾小肽的聯合才能

　　楊茂君教授實驗室通過X-射線晶體衍射的方式解析了復合物Hat1p/Hat2p/H47-46復合物和Hat1p/Hat2p/H31-12/H47-46復合物的高辨別率晶體結構（圖A）。該研究在分子水平上說明了Hat2p是通過促進Hat1p底物識別來進步Hat1p乙酰轉移酶活性的機制；通過pull-down等生化手腕驗證了Hat1p與Hat2p之間相互作用的癥結位點，并利用ITC對Hat2p與組蛋白H3互相作用的分子機制進行了進一步研究，發現了Hat2p可能通過識別不同修飾的H3來調節組蛋白修飾的分子機制（圖B-D），這些發現對研究Hat1p作為乙酰轉移酶介入到DNA復制以及染色體組裝等多種重要的生命過程都有著十分重要的領導意思。同時通過生物信息學對多種生物的Hat1進行比對后發明，Hat1p蛋白中與Hat2p彼此作用的一段重要的區域并不在種間守舊，更好地闡明了Hat1p與Hat2p之間的相互作用的調節機制是從簡略到龐雜的一種進化過程，在高級生物的體內可能通過其它蛋白的參加對兩者的相互作用進行調節。目前，已有研究證實組蛋白H3上122位的賴氨酸泛素化對新和成的組蛋白H3/H4二聚體的組裝及轉運存在重要作用。此外，通過結構比對作者發現H3/H4二聚體以一種全新的方法結合Hat1p/Hat2p（圖E），該研究為闡明組蛋白修飾對染色體組裝及組蛋白轉運提供了一個全新的視點。

供稿：生命學院編纂：襄樺學生編輯：小西

　　清華消息網5月16日電 5月16日,清華大學工商培訓，清華大學性命學院楊茂君教授研究組在 Genes & Development （基因與發育）發表名為 “Hat2p recognizes histone H3 tail to specify the acetylation of newly-synthesized H3/H4 heterodimer by Hat1p/Hat2p complex”（Hat2p識別組蛋白H3的尾部，加強Hat1p/Hat2p復合物乙酰化新合成H3/H4異源二聚體的特異性）的學術論文。

楊茂君教授研究組在《Genes & Development》上發文

　　本論文是由清華大學楊茂君教授實驗室、柴繼杰教授實驗室、中國迷信院生物物理研討所許瑞明教學試驗室跟美國俄亥俄州破大學醫學院的Mark R. Parthun教授實驗室合作下實現的。清華大學醫學院李海濤傳授為該研究提供了有力的輔助，鳳凰工程主管范世龍博士及上海同步輻射光源(SSRF)BL17U1線站為數據收集供給了及時有效的支撐。