Nature中國科學家揭示DNA復制起始的調(diào)控機制

近日，中科院生物物理所李國紅課題組與朱明昭課題組合作揭示組蛋白變體H2A.Z對DNA復制起始位點的調(diào)控。2019年12月25日，于《自然》(Nature) 在線發(fā)表了題為《H2A.Z facilitates licensing and activation of early replication origins》的研究論文。 

該研究發(fā)現(xiàn)，含有組蛋白變體H2A.Z的核小體能夠通過直接結(jié)合甲基化酶SUV420H1以有效刺激H4 K20殘基的二甲基化，從而許可和激活早期復制起點。全基因組研究顯示，來自H4K20me2、ORC1和新生DNA鏈的信號與H2A.Z共定位，并且H2A.Z的缺失導致整個基因組中H4K20me2、ORC1和新生鏈信號的減少。與其他來源相比，H2A.Z調(diào)控的復制起點具有更高的激發(fā)效率和更早的復制時機。這些結(jié)果表明，組蛋白變體H2A.Z在表觀遺傳學上調(diào)控早期復制起點的許可和激活，并通過SUV420H1-H4K20me2-ORC1信號軸維持復制時機。

為了研究這個通路在生理條件下的作用，研究者還構(gòu)建了在小鼠T細胞中條件性敲除H2A.Z的小鼠。研究結(jié)果也發(fā)現(xiàn)，在T細胞中條件性敲除H2A.Z會導致活化后的T細胞增殖變慢，復制信號顯著降低。

該研究中，H-3標記的甲基化轉(zhuǎn)移酶活性使用珀金埃爾默公司的液閃儀進行定量分析。珀金埃爾默為中國科學家科研助力。



圖：含H2A.Z的核小體結(jié)合甲基化酶SUV420H1的結(jié)構(gòu)顯示
    (a) R257/ SUV420H1和E64/ H4相互作用       (b) K333 /SUV420H1和D97/ H2A.Z相互作用