北京大學(xué)分子醫(yī)學(xué)研究所何愛(ài)彬研究組揭示PRC2表觀遺傳新機(jī)制
2017年4月10日，北京大學(xué)分子醫(yī)學(xué)研究所、生命科學(xué)聯(lián)合中心研究員何愛(ài)彬研究組在國(guó)際知名學(xué)術(shù)期刊《eLife》上發(fā)表了題為“ EED orchestration of heart maturation through interaction with HDACs is H3K27me3-independent”的研究論文。該研究回答了組蛋白修飾H3K27me3還是其修飾酶PRC2本身發(fā)揮抑制基因轉(zhuǎn)錄的直接作用這一關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題，揭示表觀圖譜與心臟發(fā)育異常能通過(guò)操控表觀遺傳修飾酶的遺傳互作得以修復(fù)。
PRC2 (Ploycomb Repressive Complex2) 是一個(gè)重要的表觀遺傳修飾酶復(fù)合體，一般認(rèn)為它能催化H3K27me3（抑制性組蛋白修飾）的形成從而抑制基因表達(dá)，但是到底PRC2還是H3K27me3是抑制基因表達(dá)的根本因素仍然未知。前期所有對(duì)該機(jī)制的研究都集中在高增殖的胚胎干細(xì)胞或其他增殖活躍的細(xì)胞或組織中，H3K27me3重新合成為表觀遺傳密碼正確傳遞給子代所必須，但同時(shí)也導(dǎo)致不能區(qū)分哪一個(gè)是抑制基因表達(dá)的直接因素。成體心臟的心肌細(xì)胞處于不增殖狀態(tài)，無(wú)需增殖相關(guān)的組蛋白修飾的干擾，為研究該機(jī)制提供了極好的條件。研究發(fā)現(xiàn)在心肌細(xì)胞中特異敲除EED（PRC2的核心蛋白）導(dǎo)致了擴(kuò)張型心肌病的發(fā)生，表達(dá)上升（去阻遏）的大部分基因其H3K27me3修飾水平并沒(méi)有下降，H3K27ac（一種處于激活狀態(tài)的組蛋白標(biāo)記）的修飾水平伴隨著升高。通過(guò)一系列的遺傳rescue實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)了EED與組蛋白去乙?；窰DACs的遺傳與生化互作，表觀圖譜與基因表達(dá)的失調(diào)導(dǎo)致的發(fā)育異常可以通過(guò)糾正H3K27ac的修飾圖譜得以恢復(fù)，而不依賴(lài)于H3K27me3的修飾。因此，該研究表明EED作為染色質(zhì)remodeler起著發(fā)揮抑制基因轉(zhuǎn)錄的關(guān)鍵作用，H3K27me3可能是基因轉(zhuǎn)錄抑制的伴隨結(jié)果，證明了表觀調(diào)控異常導(dǎo)致的基因表達(dá)失調(diào)可以被表觀遺傳圖譜的重新改寫(xiě)而得到恢復(fù)，這為先天性心臟病和其他疾病的治療提供了理論依據(jù)。
北京大學(xué)分子醫(yī)學(xué)研究所2014級(jí)博士生艾珊珊和生命科學(xué)聯(lián)合中心2013級(jí)博士生彭勇為本文的共同第一作者。分子醫(yī)學(xué)研究所的何愛(ài)彬研究員以及哈佛醫(yī)學(xué)院--波士頓兒童醫(yī)院William T. Pu教授為本文的共同通訊作者。該研究獲得了北京大學(xué)-清華大學(xué)生命科學(xué)聯(lián)合中心，國(guó)家自然科學(xué)基金的支持。
原文鏈接: https://elifesciences.org/content/6/e24570/article-data
版權(quán)與免責(zé)聲明：本網(wǎng)頁(yè)的內(nèi)容由收集互聯(lián)網(wǎng)上公開(kāi)發(fā)布的信息整理獲得。目的在于傳遞信息及分享，并不意味著贊同其觀點(diǎn)或證實(shí)其真實(shí)性，也不構(gòu)成其他建議。僅提供交流平臺(tái)，不為其版權(quán)負(fù)責(zé)。如涉及侵權(quán)，請(qǐng)聯(lián)系我們及時(shí)修改或刪除。郵箱：sales@allpeptide.com