论文部分内容阅读
组蛋白的共价修饰参与了细胞内众多生命活动的调控过程,如基因转录、DNA复制和DNA损伤修复等。近几年来,组蛋白修饰建立及维持的机制被广泛研究。例如,H3K9me3和H3K27me3建立和继承的分子机制已经被报道,这丰富了对表观遗传信息继承性的理解。但是,参与H2Aub1建立和维持的调控因子及其作用机制尚不清楚。我们的研究证明RYBP-PRC1复合物可以被H2Aub1招募并负责细胞内H2Aub1的建立和维持,而且发现30nm染色质高级结构在H2Aub1建立的调控中发挥着重要作用。首先,发现H2Aub1可以招募非常规PRC1复合物——RYBP-PRC1,其中RYBP的NZF结构域对RYBP-PRC1与H2Aub1核小体的特异性结合必不可少。随后,发现RYBP-PRC1不仅能促进H2Aub1在染色质上的蔓延,而且对细胞内H2Aub1的维持也发挥着不可或缺的作用。在小鼠胚胎干细胞中,RYBP的敲除和突变都会引起细胞内H2Aub1水平的显著降低和小鼠胚胎干细胞向神经前体细胞分化的异常。有趣的是,发现H1介导的30nm染色质高级结构可以促进H2Aub1在染色质上长距离的蔓延,而这一现象主要是通过改变核小体之间的距离和相对位置实现的。此外,H1的缺失同样会引起神经系统分化的异常。最后,在体外结合实验中,还发现H2Aub1可以抑制常规PRC1与染色质的结合,进而拮抗该类PRC1介导的染色质压缩作用。综上所述,我们的研究不仅阐明了H2Aub1建立及维持的具体机制,而且揭示了染色质高级结构在表观遗传信息建立及继承中的重要作用。