mMED影響組蛋白甲基化和表觀遺傳

研究團(tuán)隊(duì)首先運(yùn)用冷凍電鏡技術(shù)解析了哺乳動物 Mediator（mMED）復(fù)合物的結(jié)構(gòu)，整體分辨率達(dá)到 5.9 埃。為了探究 mMED 的功能，研究團(tuán)隊(duì)利用 CRISPR-Cas9 在小鼠細(xì)胞中敲除 Mediator 各亞基進(jìn)行分析。其中 mMED 中對細(xì)胞存活是非必需的，又不屬于尾部模塊的亞基，敲除后僅干擾小部分的基因表達(dá)。誘導(dǎo)性敲除骨架亞基 MED14 導(dǎo)致整個(gè) Mediator 的失活，細(xì)胞周期停止，細(xì)胞變小，RNAseq 顯示轉(zhuǎn)錄組整體性下調(diào)，下調(diào)～7倍。mMED14 的敲除導(dǎo)致Pol II 和 PolII-S5 信號顯著降低，與 Mediator 能夠招募并磷酸化 PolII 的功能相一致。Mediator 復(fù)合物對哺乳動物細(xì)胞的總體 PolII 招募和轉(zhuǎn)錄組擴(kuò)增都是必需的。

敲除尾部模塊(non-essential)的亞基，發(fā)現(xiàn)隨著亞基敲除數(shù)量的增加，被影響表達(dá)的基因數(shù)量增加。被調(diào)控基因的啟動子平均與 10 個(gè) H3K27Ac+H3K4me1+增強(qiáng)子相關(guān)，沒有被調(diào)控的基因只有 6 個(gè)，說明 mMED 尾部在轉(zhuǎn)錄因子（TFs）和Pol II 間形成了一個(gè)功能性的橋梁。同時(shí)，mMED 尾部模塊的缺陷導(dǎo)致 mMED-Pol II 或者 mMED-CKM 相互作用的增加。

最后，進(jìn)一步研究Mediator在啟動子-增強(qiáng)子（P-E）相互作用過程中的功能。Mediator 或 Pol II（敲除其最大亞基RBP1）敲除顯著降低 Mediator、PolII 在受調(diào)控 DNA 的分布，敲除 cohensin 蛋白 RAD21不影響Pol II、MED26 的招募，但顯著降低 P-E、P-P 相互作用。

研究進(jìn)一步證明 Mediator 通過間接方式調(diào)控染色體的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，即Mediator影響 DNA 甲基化和其他表觀遺傳修飾，調(diào)控染色體可接近性（accessibility），進(jìn)而調(diào)控 architectural protein 的招募，染色體的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

來自美國賓夕法尼亞大學(xué)的研究人員在同期 Cell 雜志上發(fā)表文章《MolecularStrategies of Meiotic Cheating by Selfish Centromeres》。雌性減數(shù)分裂的不對稱分裂產(chǎn)生了選擇性壓力，有利于自私的著絲粒，使它們偏向于向卵子傳遞。研究人員定義了一個(gè)分子通路，將擴(kuò)大的著絲粒與組蛋白磷酸化和微管不穩(wěn)定因子的募集聯(lián)系起來，導(dǎo)致自私的著絲粒從紡錘體微管中分離出來，從而將它們導(dǎo)向極體。利用種間著絲粒的分化，我們證明了自私的著絲粒存在于兩個(gè)雜種中小鼠模型使用相同的分子途徑，但調(diào)節(jié)方式不同，以豐富不穩(wěn)定因素。在這兩種模型中，增加微管的失穩(wěn)活性是一種普遍的驅(qū)動策略，但是中心體已經(jīng)進(jìn)化出了不同的機(jī)制來增加這種活性。此外，研究人員還發(fā)現(xiàn)了驅(qū)動依賴于減數(shù)分裂進(jìn)程的放緩的現(xiàn)象，這表明可以通過調(diào)節(jié)減數(shù)分裂的時(shí)間來抑制自私的著絲粒哦~

圖3.文章機(jī)制圖

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https://doi.org/10.1016/j.cell.2019.07.001