中國學(xué)者Cell Res揭示新型組蛋白伴侶分子

日期：2014-03-13 13:50:08

來自中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院、北京生命科學(xué)研究所、中科院生物物理研究所的研究人員報告稱，他們鑒別出了一個哺乳動物H2A.Z特異性的伴侶蛋白Anp32e。這一研究發(fā)現(xiàn)在線發(fā)表在3月11日的《細(xì)胞研究》（Cell Research）雜志上。

北京生命科學(xué)研究所的朱冰（Bing Zhu）研究員和Zhuqiang Zhang博士，以及中科院生物物理研究所的周政（Zheng Zhou）研究員是這篇論文的共同通訊作者。

作為染色質(zhì)的最重要蛋白質(zhì)組件，組蛋白已得到廣泛的研究在過去的10年里，研究人員識別出了一些不同于經(jīng)典組蛋白的組蛋白變體，它們占據(jù)特定的基因組區(qū)域，發(fā)揮獨特的調(diào)控功能。這些組蛋白變體往往受到不同表達(dá)時間、獨特的翻譯后修飾以及特異伴侶蛋白的調(diào)控。

從釀酒酵母到人類，H2A.Z是一種在真核生物中高度保守的蛋白，與經(jīng)典H2A只具有60%的序列一致性，表明其有可能執(zhí)行不同的功能。事實上，在釀酒酵母、果蠅、擬南芥和哺乳動物中H2A.Z顯示出獨特的基因組分布，并劃分出轉(zhuǎn)錄起始位點（TSS）的界限。近期，一些研究證實H2A.Z富集于增強(qiáng)子。盡管H2A.Z在基因激活和基因沉默中發(fā)揮雙重作用，人們普遍認(rèn)為H2A.Z占據(jù)與高等真核生物的轉(zhuǎn)錄活性呈正相關(guān)。

像許多其他的組蛋白變異一樣，H2A.Z有專有伴侶蛋白。研究人員首先在釀酒酵母中發(fā)現(xiàn)了H2A.Z特異性的組蛋白沉積復(fù)合體SWR1；隨后又發(fā)現(xiàn)了與酵母SWR1復(fù)合體密切相關(guān)的哺乳動物SRCAP復(fù)合體，它們具有相似的活性。就目前所知，除了SWR1復(fù)合體和它的高等真核生物相似物，只發(fā)現(xiàn)了一個H2A.Z特異性的伴侶蛋白：酵母Chz1蛋白。其他的組蛋白伴侶例如NAP1和FACT盡管也可以結(jié)合H2A.Z-H2B二聚體；但不同于Chz1，這些伴侶蛋白沒有顯示對于H2A.Z-H2B二聚體的偏好。一些Chz1同系物被發(fā)現(xiàn)存在于真菌之中，但目前上尚沒有任何高等真核生物Chz1同系物的報道。

在這篇文章中，研究人員確定了Anp32e是一種新型的高等真核生物H2A.Z組蛋白伴侶分子。在體內(nèi)外相比于經(jīng)典H2A-H2B二聚體，Anp32e優(yōu)先結(jié)合H2A.Z-H2B二聚體。他們確定了Anp32e伴侶蛋白結(jié)構(gòu)域(186-232)與H2A.Z-H2B二聚體形成復(fù)合物的晶體結(jié)構(gòu)。在這一結(jié)構(gòu)中，包含Anp32e殘基214-224的區(qū)域特異性地與擴(kuò)展的H2A.Z αC螺旋互作，顯示出一種意想不到的構(gòu)象改變。對Anp32e進(jìn)行全基因組分析揭示Anp32e與H2A.Z明顯共定位。表達(dá)Anp32e的細(xì)胞+1核小體處整體喪失H2A.Z，而耗盡Anp32e的細(xì)胞+1核小體處的H2A.Z適度增加。