揭示细胞表观信息稳定遗传的相关分子机制

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。

“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。”

论文链接：https://www.nature.com/articles/s41556-020-0484-1

版权声明：凡本网注明“来源：中国科学报、科学网、科学新闻杂志”的所有作品，网站转载，请在正文上方注明来源和作者，且不得对内容作实质性改动；微信公众号、头条号等新媒体平台，转载请联系授权。邮箱：shouquan@stimes.cn。